BR112020013014B1 - SURGICAL INSTRUMENT - Google Patents

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BR112020013014B1
BR112020013014B1 BR112020013014-1A BR112020013014A BR112020013014B1 BR 112020013014 B1 BR112020013014 B1 BR 112020013014B1 BR 112020013014 A BR112020013014 A BR 112020013014A BR 112020013014 B1 BR112020013014 B1 BR 112020013014B1
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Frederick E. Shelton Iv
Jeffrey D. Messerly
Jason L. Harris
David C. Yates
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Ethicon Llc
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Abstract

A presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico compreende um atuador de extremidade que compreende uma lâmina ultrassônica e um braço de aperto. O braço de aperto é móvel em relação à lâmina ultrassônica para fazer a transição do atuador de extremidade entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto. O instrumento cirúrgico compreende ainda um transdutor configurado para gerar uma saída de energia ultrassônica e um guia de onda configurado para transmitir a saída de energia ultrassônica para a lâmina ultrassônica. O instrumento cirúrgico compreende ainda um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que ultrapassar um limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um primeiro sistema eletromecânico, e em que ultrapassar um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um segundo sistema eletromecânico diferente do primeiro sistema eletromecânico.The present invention relates to a surgical instrument. The surgical instrument comprises an end actuator comprising an ultrasonic blade and a clamping arm. The clamping arm is movable relative to the ultrasonic blade to transition the end actuator between an open configuration and a closed configuration to clamp tissue between the ultrasonic blade and the clamping arm. The surgical instrument further comprises a transducer configured to generate an ultrasonic energy output and a waveguide configured to transmit the ultrasonic energy output to the ultrasonic blade. The surgical instrument further comprises a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein exceeding a predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to execute a first electromechanical system, and wherein exceeding a predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit to execute a second electromechanical system that is different from the first electromechanical system.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE PATENTE RELACIONADOSCROSS REFERENCE TO RELATED PATENT APPLICATIONS

[0001] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente US provisório n° 62/721.995, intitulado CONTROLLING AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO TISSUE LOCATION, depositado em 23 de agosto de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0001] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to provisional US patent application No. 62/721,995, entitled CONTROLLING AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO TISSUE LOCATION, filed on August 23, 2018, the description of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0002] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente US provisório n° 62/721.998, intitulado SITUATIONAL AWARENESS OF ELECTROSURGICAL SYSTEMS, depositado em 23 de agosto de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0002] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to U.S. Provisional Patent Application No. 62/721,998, entitled SITUATIONAL AWARENESS OF ELECTROSURGICAL SYSTEMS, filed August 23, 2018, the description of which is incorporated herein into reference title in its entirety.

[0003] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente US provisório n° 62/721.999, intitulado INTERRUPTION OF ENERGY DUE TO INADVERTENT CAPACITIVE COUPLING, depositado em 23 de agosto de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0003] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to provisional US patent application No. 62/721,999, entitled INTERRUPTION OF ENERGY DUE TO INADVERTENT CAPACITIVE COUPLING, filed on August 23, 2018, the description of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0004] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente US provisório n° 62/721.994, intitulado BIPOLAR COMBINATION DEVICE THAT AUTOMATICALLY ADJUSTS PRESSURE BASED ON ENERGY MODALITY, depositado em 23 de agosto de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0004] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to provisional US patent application No. 62/721,994, entitled BIPOLAR COMBINATION DEVICE THAT AUTOMATICALLY ADJUSTS PRESSURE BASED ON ENERGY MODALITY, filed on August 23, 2018, the description of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0005] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente US provisório n° 62/721.996, intitulado RADIO FREQUENCY ENERGY DEVICE FOR DELIVERING COMBINED ELECTRICAL SIGNAL, depositado em 23 de agosto de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0005] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to provisional US patent application No. 62/721,996, entitled RADIO FREQUENCY ENERGY DEVICE FOR DELIVERING COMBINED ELECTRICAL SIGNAL, filed on August 23, 2018, the description of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0006] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente provisório n° 62/692.747, intitulado SMART ACTIVATION OF AN ENERGY DEVICE BY ANOTHER DEVICE, depositado em 30 de junho de 2018, ao pedido de patente US provisório n° 62/692.748, intitulado SMART ENERGY ARCHITECTURE, depositado em 30 de junho de 2018 e ao pedido de patente US provisório n° 62/692.768, intitulado SMART ENERGY DEVICES, depositado em 30 de junho de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0006] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to provisional patent application No. 62/692,747, entitled SMART ACTIVATION OF AN ENERGY DEVICE BY ANOTHER DEVICE, filed on June 30, 2018, to the application for provisional US patent No. 62/692,748, entitled SMART ENERGY ARCHITECTURE, filed on June 30, 2018 and provisional US patent application No. 62/692,768, entitled SMART ENERGY DEVICES, filed on June 30, 2018, with the description each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0007] Este pedido também reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C.§ 119 (e) para o pedido de patente provisório US n° 62/650.898 depositado em 30 de março de 2018, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS, para o pedido de patente provisório US n° de série 62/650.887, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES, depositado em 30 de março de 2018, ao pedido de patente provisório n° de série 62/650.882, intitulado SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 30 de março de 2018, e ao pedido de patente provisório n° de série 62/650.877, intitulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS, depositado em 30 de março de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.[0007] This application also claims the benefit of priority under 35 U.S.C.§ 119 (e) to U.S. Provisional Patent Application No. 62/650,898 filed March 30, 2018, entitled CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS, to US provisional patent application serial no. 62/650,887, titled SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES, filed on March 30, 2018, to provisional patent application serial no. 62/650,882, titled SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed on March 30, 2018, and provisional patent application serial no. 62/650,877, entitled SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS, filed on March 30, 2018, the description of each of which is here incorporated by reference, in its entirety.

[0008] O presente pedido reivindica a prioridade sob 35 U.S.C.§ 119(e) ao pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, ao pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, e ao pedido de patente provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.[0008] The present application claims priority under 35 U.S.C.§ 119(e) to US Provisional Patent Application Serial No. 62/611,341, entitled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed on December 28, 2017, to US Provisional Patent Application serial no. 62/611,340, titled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, filed on December 28, 2017, and US provisional patent application serial no. 62/611,339, titled ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, filed on December 28, 2017, the description of each of which is incorporated here by reference, in its entirety.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[0009] Em um ambiente cirúrgico, os dispositivos de energia inteligente podem ser necessários em um ambiente de arquitetura de energia inteligente.[0009] In a surgical environment, smart power devices may be required in a smart power architecture environment.

FIGURASFIGURES

[0010] Os recursos de vários aspectos são apresentados com particularidade nas reivindicações em anexo. Os vários aspectos, no entanto, no que se refere tanto à organização quanto aos métodos de operação, juntamente com objetos e vantagens adicionais dos mesmos, podem ser melhor compreendidos em referência à descrição apresentada a seguir, considerada em conjunto com os desenhos em anexo, como a seguir.[0010] Resources from various aspects are presented with particularity in the attached claims. The various aspects, however, as regards both the organization and the methods of operation, together with additional objects and advantages thereof, may be better understood by reference to the description given below, considered in conjunction with the annexed drawings, as below.

[0011] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0011] Figure 1 is a block diagram of a computer-implemented interactive surgical system, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0012] A Figura 2 é um sistema cirúrgico sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em uma sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0012] Figure 2 is a surgical system being used to perform a surgical procedure in an operating room, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0013] A Figura 3 é um dispositivo central ou "hub" cirúrgico emparelhado com um sistema de visualização, um sistema robótico, e um instrumento inteligente, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0013] Figure 3 is a central device or surgical "hub" paired with a visualization system, a robotic system, and an intelligent instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0014] A Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de um invólucro do controlador central cirúrgico, e de um módulo gerador em combinação recebido de maneira deslizante em um invólucro do controlador central cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0014] Figure 4 is a partial perspective view of a surgical central controller housing, and a combination generator module slidably received in a surgical central controller housing, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0015] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um módulo gerador em combinação com contatos bipolares, ultrassônicos e monopolares e um componente de evacuação de fumaça, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0015] Figure 5 is a perspective view of a generator module in combination with bipolar, ultrasonic and monopolar contacts and a smoke evacuation component, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0016] A Figura 6 ilustra diferentes conectores de barramento de potência para uma pluralidade de portas de acoplamento lateral de um gabinete modular lateral configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0016] Figure 6 illustrates different power bus connectors for a plurality of side docking ports of a side modular cabinet configured to receive a plurality of modules, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0017] A Figura 7 ilustra um alojamento modular vertical configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0017] Figure 7 illustrates a vertical modular housing configured to receive a plurality of modules, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0018] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos que compreende um hub de comunicação modular configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equipada para operações cirúrgicas, à nuvem, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0018] Figure 8 illustrates a surgical data network comprising a modular communications hub configured to connect modular devices located in one or more operating rooms of a healthcare facility, or any environment in a utility facility especially equipped for surgical operations, to the cloud, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0019] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0019] Figure 9 illustrates a computer-implemented interactive surgical system, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0020] A Figura 10 ilustra um hub cirúrgico que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0020] Figure 10 illustrates a surgical hub comprising a plurality of modules coupled to the modular control tower, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0021] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de hub de rede de barramento em série universal (USB), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0021] Figure 11 illustrates an aspect of a universal serial bus (USB) network hub device, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0022] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um sistema de controle de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0022] Figure 12 illustrates a logical diagram of a control system for a surgical instrument or tool, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0023] A Figura 13 ilustra um circuito de controle configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0023] Figure 13 illustrates a control circuit configured to control aspects of the surgical instrument or tool, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0024] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0024] Figure 14 illustrates a combinational logic circuit configured to control aspects of the surgical instrument or tool, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0025] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0025] Figure 15 illustrates a sequential logic circuit configured to control aspects of the instrument or surgical tool, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0026] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0026] Figure 16 illustrates a surgical instrument or tool comprising a plurality of motors that can be activated to perform various functions, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0027] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrument cirúrgico robótico configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita no mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0027] Figure 17 is a schematic diagram of a robotic surgical instrument configured to operate a surgical tool described therein, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0028] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instrumento cirúrgico programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, de acordo com um aspecto da presente descrição.[0028] Figure 18 illustrates a block diagram of a surgical instrument programmed to control distal translation of the displacement member, in accordance with an aspect of the present description.

[0029] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrument cirúrgico configurada para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0029] Figure 19 is a schematic diagram of a surgical instrument configured to control various functions, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0030] A Figura 20 é um sistema configurado para executar algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um hub de comunicação modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0030] Figure 20 is a system configured to execute adaptive ultrasonic blade control algorithms on a surgical data network comprising a modular communication hub, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0031] A Figura 21 representa um exemplo de um gerador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0031] Figure 21 represents an example of a generator, according to at least one aspect of the present description.

[0032] A Figura 22 é um sistema cirúrgico que compreende um gerador e vários instrumentos cirúrgicos usáveis com o mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0032] Figure 22 is a surgical system comprising a generator and various surgical instruments usable therewith, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0033] A Figura 23 é uma vista de um atuador de extremidade, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0033] Figure 23 is a view of an end actuator, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0034] A Figura 24 é um diagrama do sistema cirúrgico da Figura 22, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0034] Figure 24 is a diagram of the surgical system of Figure 22, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0035] A Figura 25 é um modelo que ilustra a corrente de ramificação de Movimento, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0035] Figure 25 is a model illustrating the Motion branch chain, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0036] A Figura 26 ilustra uma vista estrutural de uma arquitetura de gerador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0036] Figure 26 illustrates a structural view of a generator architecture, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0037] As Figuras 27A a 27C ilustram vistas funcionais de uma arquitetura de gerador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0037] Figures 27A to 27C illustrate functional views of a generator architecture, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0038] As Figuras 28A a 28B são aspectos estruturais e funcionais de um gerador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0038] Figures 28A to 28B are structural and functional aspects of a generator, according to at least one aspect of the present description.

[0039] A Figura 29 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito de acionamento ultrassônico.[0039] Figure 29 is a schematic diagram of one aspect of an ultrasonic drive circuit.

[0040] A Figura 30 é um diagrama esquemático do transformador acoplado ao circuito de acionamento ultrassônico mostrado na Figura 29, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0040] Figure 30 is a schematic diagram of the transformer coupled to the ultrasonic drive circuit shown in Figure 29, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0041] A Figura 31 é um diagrama esquemático do transformador mostrado na Figura 30 acoplado a um circuito de teste, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0041] Figure 31 is a schematic diagram of the transformer shown in Figure 30 coupled to a test circuit, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0042] A Figura 32 é um diagrama esquemático de um circuito de controle, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0042] Figure 32 is a schematic diagram of a control circuit, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0043] A Figura 33 mostra um diagrama de circuito de bloco simplificado que ilustra um outro circuito elétrico contido no interior de um instrumento cirúrgico ultrassônico modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0043] Figure 33 shows a simplified block circuit diagram illustrating another electrical circuit contained within a modular ultrasonic surgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0044] A Figura 34 ilustra um circuito gerador dividido em múltiplos estágios, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0044] Figure 34 illustrates a generator circuit divided into multiple stages, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0045] A Figura 35 ilustra um circuito gerador dividido em múltiplos estágios em que o primeiro circuito de estágio é comum ao segundo circuito de estágio, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0045] Figure 35 illustrates a generator circuit divided into multiple stages in which the first stage circuit is common to the second stage circuit, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0046] A Figura 36 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito de acionamento configurado para acionar uma corrente de alta frequência (RF), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0046] Figure 36 is a schematic diagram of one aspect of a drive circuit configured to drive a high frequency current (RF), in accordance with at least one aspect of the present description.

[0047] A Figura 37 é um diagrama esquemático do transformador acoplado ao circuito de acionamento de RF mostrado na Figura 34, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0047] Figure 37 is a schematic diagram of the transformer coupled to the RF drive circuit shown in Figure 34, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0048] A Figura 38 é um diagrama esquemático de um circuito que compreende fontes de alimentação separadas para circuitos de acionamento/energia de alta potência e circuitos de baixa potência, de acordo com um aspecto da presente descrição.[0048] Figure 38 is a schematic diagram of a circuit comprising separate power supplies for high-power drive/power circuits and low-power circuits, in accordance with an aspect of the present description.

[0049] A Figura 39 ilustra um circuito de controle que permite um sistema gerador duplo alterne entre as modalidades de energia do gerador de RF e do gerador ultrassônico para um instrumento cirúrgico.[0049] Figure 39 illustrates a control circuit that allows a dual generator system to switch between the power modes of the RF generator and the ultrasonic generator for a surgical instrument.

[0050] A Figura 40 ilustra um diagrama de um aspecto de um instrumento cirúrgico que compreende um sistema de retroinformação para uso com um instrumento cirúrgico, de acordo com um aspecto da presente descrição.[0050] Figure 40 illustrates a diagram of an aspect of a surgical instrument comprising a feedback system for use with a surgical instrument, in accordance with an aspect of the present description.

[0051] A Figura 41 ilustra um aspecto de uma arquitetura fundamental para um circuito de síntese digital direta como um circuito de síntese direta digital (DDS) configurado para gerar uma pluralidade de formas de onda para a forma de onda de sinal elétrico para uso em quaisquer dos instrumentos cirúrgicos, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0051] Figure 41 illustrates one aspect of a fundamental architecture for a direct digital synthesis circuit as a direct digital synthesis (DDS) circuit configured to generate a plurality of waveforms for the electrical signal waveform for use in any of the surgical instruments, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0052] A Figura 42 ilustra um aspecto do circuito de síntese direta digital (DDS) configurado para gerar uma pluralidade de formas de onda para a forma de onda de sinal elétrico para uso em instrumento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0052] Figure 42 illustrates one aspect of the digital direct synthesis (DDS) circuit configured to generate a plurality of waveforms for the electrical signal waveform for use in a surgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0053] A Figura 43 ilustra um ciclo de uma forma de onda de sinal elétrico digital de tempo discreto, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, de uma forma de onda analógica (mostrada sobreposta sobre uma forma de onda de sinal elétrico digital de tempo discreto para propósitos de comparação), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0053] Figure 43 illustrates a cycle of a discrete-time digital electrical signal waveform, in accordance with at least one aspect of the present description, of an analog waveform (shown superimposed on an electrical signal waveform discrete-time digital for comparison purposes), in accordance with at least one aspect of the present description.

[0054] A Figura 44 é um diagrama de um sistema de controle configurado para fornecer fechamento progressivo de um membro de fechamento conforme este avança distalmente para fechar o braço de aperto para aplicar uma carga de força de fechamento a uma taxa desejada de acordo com um aspecto da presente descrição.[0054] Figure 44 is a diagram of a control system configured to provide progressive closure of a closing member as it advances distally to close the clamping arm to apply a closing force load at a desired rate in accordance with a aspect of the present description.

[0055] A Figura 45 ilustra um sistema de controle de retroinformação do controlador proporcional, integral, derivativo (PID), de acordo com um aspecto da presente descrição.[0055] Figure 45 illustrates a proportional, integral, derivative (PID) controller feedback control system, in accordance with an aspect of the present description.

[0056] A Figura 46 é uma vista explodida em elevação do instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular que mostra a metade esquerda do compartimento removida de um conjunto de empunhadura que expõe um identificador de dispositivo acoplado de forma comunicativa ao conjunto de empunhara terminal de múltiplos condutores, de acordo com um aspecto da presente descrição.[0056] Figure 46 is an exploded elevation view of the modular handheld ultrasonic surgical instrument showing the left half of the housing removed from a handle assembly exposing a device identifier communicatively coupled to the multi-lead terminal handle assembly. , in accordance with an aspect of the present description.

[0057] A Figura 47 é uma vista em detalhe de uma porção de gatilho e chave do instrumento cirúrgico ultrassônico mostrado na Figura 46, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0057] Figure 47 is a detail view of a trigger and key portion of the ultrasonic surgical instrument shown in Figure 46, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0058] A Figura 48 é uma vista em perspectiva ampliada fragmentada de um atuador de extremidade a partir de uma extremidade distal com um membro de garra em uma posição aberta, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0058] Figure 48 is a fragmentary enlarged perspective view of an end actuator from a distal end with a claw member in an open position, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0059] A Figura 49 é um diagrama de sistema de um circuito segmentado que compreende uma pluralidade de segmentos de circuito operados independentemente, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0059] Figure 49 is a system diagram of a segmented circuit comprising a plurality of independently operated circuit segments, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0060] A Figura 50 é um diagrama de circuito de vários componentes de um instrumento cirúrgico com funções de controle de motor, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0060] Figure 50 is a circuit diagram of various components of a surgical instrument with motor control functions, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0061] A Figura 51 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade que compreende sensores de dados de RF localizados no membro de garra, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0061] Figure 51 illustrates an aspect of an end actuator comprising RF data sensors located on the gripper member, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0062] A Figura 52 ilustra um aspecto do circuito flexível mostrado na Figura 51, em que os sensores podem ser montados no ou formados integralmente com o mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0062] Figure 52 illustrates an aspect of the flexible circuit shown in Figure 51, in which sensors can be mounted on or integrally formed therewith, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0063] A Figura 53 é um sistema alternativo para controlar a frequência de um sistema eletromecânico ultrassônico e detectar a impedância do mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0063] Figure 53 is an alternative system for controlling the frequency of an ultrasonic electromechanical system and detecting its impedance, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0064] A Figura 54 é um espectro do mesmo dispositivo ultrassônico com vários diferentes estados e condições do atuador de extremidade em que a fase e a magnitude da impedância de um transdutor ultrassônico são plotadas como função da frequência, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0064] Figure 54 is a spectrum of the same ultrasonic device with several different states and conditions of the end actuator in which the phase and impedance magnitude of an ultrasonic transducer are plotted as a function of frequency, according to at least one aspect of this description.

[0065] A Figura 55 é uma representação gráfica de uma plotagem de um conjunto de dados de treinamento tridimensional S, onde a magnitude e a fase da impedância do transdutor ultrassônico são plotadas como função da frequência, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0065] Figure 55 is a graphical representation of a plot of a three-dimensional training data set S, where the magnitude and phase of the ultrasonic transducer impedance are plotted as a function of frequency, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0066] A Figura 56 é um diagrama de fluxo lógico representando um programa de controle ou uma configuração lógica para determinar as condições da garra com base no padrão característico de impedância complexa (ponto de controle), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0066] Figure 56 is a logic flow diagram depicting a control program or logic configuration for determining clamp conditions based on the characteristic complex impedance pattern (control point), in accordance with at least one aspect of the present description.

[0067] A Figura 57 é uma plotagem em círculo de impedância complexa plotada como um componente imaginário em função de componentes reais de um vibrador piezoelétrico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0067] Figure 57 is a circle plot of complex impedance plotted as an imaginary component versus real components of a piezoelectric vibrator, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0068] A Figura 58 é uma plotagem em círculo de admitância complexa plotada como um componente imaginário em função de componentes reais de um vibrador piezoelétrico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0068] Figure 58 is a circle plot of complex admittance plotted as an imaginary component versus real components of a piezoelectric vibrator, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0069] A Figura 59 é uma plotagem em círculo de admitância complexa para um transdutor piezoelétrico ultrassônico de 55,5 kHz.[0069] Figure 59 is a complex admittance circle plot for a 55.5 kHz ultrasonic piezoelectric transducer.

[0070] A Figura 60 é uma exibição gráfica de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância/admitância para um dispositivo ultrassônico com a garra aberta e sem carregamento, em que a cor vermelha representa a admitância e a cor azul representa a impedância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0070] Figure 60 is a graphical display of an impedance analyzer showing impedance/admittance circle plots for an ultrasonic device with the clamp open and unloaded, where the red color represents admittance and the blue color represents impedance , in accordance with at least one aspect of the present description.

[0071] A Figura 61 é uma exibição gráfica de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância/admitância para um dispositivo ultrassônico com a garra presa em camurça seca, em que a cor vermelha representa a admitância e a cor azul representa a impedância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0071] Figure 61 is a graphical display of an impedance analyzer showing impedance/admittance circle plots for an ultrasonic device with the clamp clamped in dry suede, where the red color represents admittance and the blue color represents impedance , in accordance with at least one aspect of the present description.

[0072] A Figura 62 é uma exibição gráfica de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância/admitância para um dispositivo ultrassônico com a ponta da garra presa em camurça úmida, em que a cor vermelha representa a admitância e a cor azul representa a impedância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0072] Figure 62 is a graphical display of an impedance analyzer showing impedance/admittance circle plots for an ultrasonic device with the claw tip clamped in damp chamois, wherein the red color represents admittance and the blue color represents the impedance, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0073] A Figura 63 é uma exibição gráfica de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância/admitância para um dispositivo ultrassônico com a garra completamente presa em camurça úmida, em que a cor vermelha representa a admitância e a cor azul representa a impedância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0073] Figure 63 is a graphical display of an impedance analyzer showing circle plots of impedance/admittance for an ultrasonic device with the claw completely clamped in wet suede, where the red color represents the admittance and the blue color represents the impedance, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0074] A Figura 64 é uma exibição gráfica de um analisador de impedância mostrando plotagens de impedância/admitância, em que a frequência é submetida à varredura de 48 kHz a 62 kHz para a captura de múltiplas ressonâncias de um dispositivo ultrassônico com a garra aberta, em que a sobreposição cinza serve para ajudar a visualizar os círculos, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0074] Figure 64 is a graphical display of an impedance analyzer showing impedance/admittance plots, where the frequency is swept from 48 kHz to 62 kHz to capture multiple resonances from an ultrasonic device with the jaw open , where the gray overlay serves to help visualize the circles, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0075] A Figura 65 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para determinar as condições da garra com base em estimativas do raio e deslocamentos de um círculo de impedância/admitância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0075] Figure 65 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for determining gripper conditions based on estimates of the radius and displacements of an impedance/admittance circle, in accordance with the least one aspect of the present description.

[0076] As Figuras 66A a 66B são espectros de impedância complexos do mesmo dispositivo ultrassônico com uma lâmina ultrassônica fria (azul) e quente (vermelho), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, onde[0076] Figures 66A to 66B are complex impedance spectra of the same ultrasonic device with a cold (blue) and hot (red) ultrasonic blade, in accordance with at least one aspect of the present description, where

[0077] a Figura 66A é uma representação gráfica do ângulo de fase da impedância como função da frequência de ressonância do mesmo dispositivo ultrassônico com uma lâmina ultrassônica fria (azul) e quente (vermelho); e[0077] Figure 66A is a graphical representation of the impedance phase angle as a function of the resonance frequency of the same ultrasonic device with a cold (blue) and hot (red) ultrasonic blade; It is

[0078] a Figura 66B é uma representação gráfica da magnitude de impedância como função da frequência de ressonância do mesmo dispositivo ultrassônico com uma lâmina ultrassônica fria (azul) e quente (vermelho).[0078] Figure 66B is a graphical representation of the impedance magnitude as a function of the resonance frequency of the same ultrasonic device with a cold (blue) and hot (red) ultrasonic blade.

[0079] A Figura 67 é um diagrama de um filtro Kalman para melhorar o estimador de temperatura e o modelo de espaço de estado com base em impedância ao longo de um transdutor ultrassônico medido em uma variedade de frequências, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0079] Figure 67 is a diagram of a Kalman filter for improving the temperature estimator and impedance-based state space model over an ultrasonic transducer measured at a range of frequencies, according to at least one aspect. of this description.

[0080] A Figura 68 são três distribuições de probabilidade empregadas por um estimador de estado do filtro de Kalman mostrado na Figura 67 para maximizar as estimativas, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0080] Figure 68 are three probability distributions employed by a Kalman filter state estimator shown in Figure 67 to maximize estimates, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0081] A Figura 69A é uma representação gráfica da temperature em função do tempo de um dispositivo ultrassônico sem controle de temperatura atingindo uma temperatura máxima de 490°C.[0081] Figure 69A is a graphical representation of the temperature as a function of time of an ultrasonic device without temperature control reaching a maximum temperature of 490°C.

[0082] A Figura 69B é uma representação gráfica da temperature em função do tempo de um dispositivo ultrassônico com controle de temperatura atingindo uma temperatura máxima de 320°C, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0082] Figure 69B is a graphical representation of the temperature as a function of time of an ultrasonic device with temperature control reaching a maximum temperature of 320°C, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0083] As Figuras 70A a 70B são representações gráficas do controle de retroinformação para ajustar a energia ultrassônica aplicada a um transdutor ultrassônico quando uma queda repentina na temperatura de uma lâmina ultrassônica é detectada, onde[0083] Figures 70A to 70B are graphical representations of feedback control to adjust ultrasonic energy applied to an ultrasonic transducer when a sudden drop in the temperature of an ultrasonic blade is detected, where

[0084] a Figura 70A é uma representação gráfica da energia ultrassônica como função do tempo; e[0084] Figure 70A is a graphical representation of ultrasonic energy as a function of time; It is

[0085] a Figura 70B é um gráfico de temperatura da lamina ultrassônica como função do tempo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0085] Figure 70B is a graph of ultrasonic blade temperature as a function of time, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0086] A Figura 71 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para controlar a temperatura de uma lâmina ultrassônica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0086] Figure 71 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for controlling the temperature of an ultrasonic blade, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0087] A Figura 72 é uma linha de tempo representando a percepção situacional de um controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0087] Figure 72 is a timeline representing the situational awareness of a central surgical controller, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0088] A Figura 73 ilustra um atuador de extremidade de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0088] Figure 73 illustrates an end actuator of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0089] A Figura 74 é um gráfico de amplitude em função do tempo representando ciclos terapêuticos gerados por um transdutor de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0089] Figure 74 is a graph of amplitude versus time representing therapeutic cycles generated by a transducer of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0090] A Figura 75A ilustra vários estágios de fechamento do atuador de extremidade da Figura 73.[0090] Figure 75A illustrates various stages of closing the end actuator of Figure 73.

[0091] A Figura 75B ilustra vários estágios de fechamento do atuador de extremidade da Figura 73.[0091] Figure 75B illustrates various stages of closing the end actuator of Figure 73.

[0092] A Figura 76 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo de operação de energia de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0092] Figure 76 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0093] A Figura 77 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo de operação de energia de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0093] Figure 77 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0094] A Figura 78 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo de operação de energia de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0094] Figure 78 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0095] A Figura 78A é uma ilustração esquemática de um circuito de contato de tecido mostrando a conclusão do circuito após o contato com o tecido de um par de placas de contato espaçadas entre si.[0095] Figure 78A is a schematic illustration of a tissue contact circuit showing completion of the circuit after tissue contact of a pair of closely spaced contact plates.

[0096] A Figura 79 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo de operação de energia de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0096] Figure 79 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0097] A Figura 80 é um diagrama esquemático que ilustra um circuito de controle incluindo um sistema de posicionamento absoluto, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0097] Figure 80 is a schematic diagram illustrating a control circuit including an absolute positioning system, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0098] A Figura 81 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para alternar entre modos de operação de energia de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0098] Figure 81 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for switching between power operating modes of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0099] A Figura 82 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para ajustar a energia aplicada ao tecido preso por um atuador de extremidade de um instrumento eletrocirúrgico e a energia aplicada a um motor do instrumento eletrocirúrgico com base em limites predeterminados de um parâmetro monitorado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0099] Figure 82 is a logic flow diagram of a process depicting a control program or logic configuration for adjusting the energy applied to tissue clamped by an end actuator of an electrosurgical instrument and the energy applied to a motor of the instrument. electrosurgical based on predetermined limits of a monitored parameter, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0100] A Figura 83 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para ajustar diferentes sistemas eletromecânicos de um instrumento cirúrgico ultrassônico com base em limites predeterminados de um parâmetro monitorado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0100] Figure 83 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for adjusting different electromechanical systems of an ultrasonic surgical instrument based on predetermined limits of a monitored parameter, according to at least one aspect of the present description.

[0101] A Figura 84 é um gráfico representando a impedância do tecido (Z), a potência (P) e a força (F) em uma porção distal (ponta) de um atuador de extremidade de um instrumento eletrocirúrgico que prende o tecido, sendo a impedância do tecido (Z), a potência (P) e a força (F) plotadas no eixo geométrico Y em função do tempo (t) no eixo geométrico X, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0101] Figure 84 is a graph representing tissue impedance (Z), power (P) and force (F) on a distal portion (tip) of an end actuator of an electrosurgical instrument that grips tissue, with tissue impedance (Z), power (P) and force (F) plotted on the Y geometric axis as a function of time (t) on the X geometric axis, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0102] A Figura 85 é um gráfico representando a potência (P) como função do tempo (t) em um modo diagnóstico (gráfico superior) e em um modo de resposta (gráfico inferior).[0102] Figure 85 is a graph representing power (P) as a function of time (t) in a diagnostic mode (upper graph) and in a response mode (lower graph).

[0103] A Figura 86 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para detectar e compensar a imersão de uma lâmina ultrassônica em um líquido, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0103] Figure 86 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for detecting and compensating for the immersion of an ultrasonic blade in a liquid, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0104] A Figura 87 ilustra uma representação gráfica da potência (P) fornecida a um atuador de extremidade e da temperatura do tecido como função de um deslocamento do acionador de fechamento, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0104] Figure 87 illustrates a graphical representation of the power (P) supplied to an end actuator and the tissue temperature as a function of a closure actuator displacement, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0105] A Figura 88 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para detectar e compensar a imersão de uma lâmina ultrassônica em um líquido, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0105] Figure 88 is a logic flow diagram of a process representing a control program or a logic configuration for detecting and compensating for the immersion of an ultrasonic blade in a liquid, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0106] A Figura 89 é um gráfico incluindo quatro gráficos, em que o primeiro gráfico de cima para baixo representa a tensão (V) e a corrente (I) em função do tempo (t), o segundo gráfico representa a potência (P) em função do tempo (t), o terceiro gráfico representa a temperatura (T) em função do tempo (t) e o quarto gráfico representa a impedância do tecido (Z) em função do tempo (t), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0106] Figure 89 is a graph including four graphs, in which the first graph from top to bottom represents voltage (V) and current (I) as a function of time (t), the second graph represents power (P ) as a function of time (t), the third graph represents temperature (T) as a function of time (t) and the fourth graph represents tissue impedance (Z) as a function of time (t), according to at least an aspect of the present description.

[0107] A Figura 90 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica que utiliza valores de impedância do tecido (Z) como condições de gatilho para elevar a tensão (V) em direção ao final de um ciclo de tratamento de tecido aplicado ao tecido por um atuador de extremidade de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0107] Figure 90 is a logic flow diagram of a process representing a control program or logic configuration that uses tissue impedance values (Z) as trigger conditions to raise voltage (V) toward the end of a tissue treatment cycle applied to the tissue by an end actuator of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0108] A Figura 91 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica que utiliza valores de temperatura (T) como condições de gatilho para elevar a tensão (V) em direção ao final de um ciclo de tratamento de tecido aplicado ao tecido por um atuador de extremidade de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0108] Figure 91 is a logic flow diagram of a process representing a control program or logic configuration that uses temperature values (T) as trigger conditions to raise voltage (V) toward the end of a cycle of tissue treatment applied to the tissue by an end actuator of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0109] A Figura 92 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para ajustar a potência (P) para um componente de RF de um dispositivo combinado com base na temperatura (T) monitorada por um componente ultrassônico do dispositivo combinado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0109] Figure 92 is a logic flow diagram of a process depicting a control program or logic configuration for adjusting the power (P) for an RF component of a combined device based on the temperature (T) monitored by a ultrasonic component of the combined device, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0110] A Figura 93 é um gráfico incluindo três gráficos, em que o primeiro gráfico de cima para baixo representa a potência (P) fornecida ao tecido preso entre as garras de um componente de RF bipolar de um dispositivo combinado, em que o segundo gráfico representa a temperatura do tecido conforme medida por um componente ultrassônico do dispositivo combinado e em que o terceiro gráfico representa frequências não terapêuticas duplas empregadas pelo componente ultrassônico para determinar a temperatura do tecido, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0110] Figure 93 is a graph including three graphs, wherein the first graph from top to bottom represents the power (P) delivered to tissue clamped between the jaws of a bipolar RF component of a combination device, wherein the second graph represents tissue temperature as measured by an ultrasonic component of the combined device and wherein the third graph represents dual non-therapeutic frequencies employed by the ultrasonic component to determine tissue temperature, in accordance with at least one aspect of the present disclosure.

[0111] A Figura 94 é um diagrama de fluxo lógico de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para ajustar ativamente a frequência de forma de onda de RF de um instrumento eletrocirúrgico de RF ou um componente de RF de um dispositivo combinado com base na impedância medida de tecido, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0111] Figure 94 is a logic flow diagram of a process depicting a control program or a logic configuration for actively adjusting the RF waveform frequency of an RF electrosurgical instrument or an RF component of a combined device based on measured tissue impedance, in accordance with at least one aspect of the present disclosure.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0112] Em várias modalidades, é descrito um instrumento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade que compreende uma lâmina ultrassônica e um braço de aperto. O braço de aperto é móvel em relação à lâmina ultrassônica para fazer a transição do atuador de extremidade entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender tecido entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto. O instrumento cirúrgico compreende ainda um transdutor configurado para gerar uma saída de energia ultrassônica e um guia de onda configurado para transmitir a saída de energia ultrassônica para a lâmina ultrassônica. O instrumento cirúrgico compreende ainda um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que ultrapassar um limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um primeiro sistema eletromecânico, e em que ultrapassar um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um segundo sistema eletromecânico diferente do primeiro sistema eletromecânico.[0112] In various embodiments, a surgical instrument comprising an end actuator comprising an ultrasonic blade and a clamping arm is described. The clamping arm is movable relative to the ultrasonic blade to transition the end actuator between an open configuration and a closed configuration to clamp tissue between the ultrasonic blade and the clamping arm. The surgical instrument further comprises a transducer configured to generate an ultrasonic energy output and a waveguide configured to transmit the ultrasonic energy output to the ultrasonic blade. The surgical instrument further comprises a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein exceeding a predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to execute a first electromechanical system, and wherein exceeding a predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit to execute a second electromechanical system that is different from the first electromechanical system.

[0113] Em várias modalidades, é descrito um instrumento cirúrgico que compreende uma primeira garra e uma segunda garra. A segunda garra é móvel em relação à primeira garra entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O instrumento cirúrgico compreende ainda um motor configurado para movimentar a segunda garra em direção à configuração fechada. O instrumento cirúrgico compreende ainda um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que atingir um limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na energia aplicada ao tecido, e em que atingir um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na energia aplicada ao motor.[0113] In various embodiments, a surgical instrument comprising a first claw and a second claw is described. The second gripper is movable relative to the first gripper between an open configuration and a closed configuration to clamp the fabric between the first gripper and the second gripper. The surgical instrument further comprises a motor configured to move the second claw toward the closed configuration. The surgical instrument further comprises a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein reaching a predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to effect a change in the energy applied to the tissue, and wherein reaching a lower limit predetermined parameter causes the control circuit to make a change in the energy applied to the motor.

[0114] Em várias modalidades, é descrito um instrumento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade que compreende uma lâmina ultrassônica e um braço de aperto. O braço de aperto é móvel em relação à lâmina ultrassônica para fazer a transição do atuador de extremidade entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto. O instrumento cirúrgico compreende ainda um transdutor configurado para gerar uma saída de energia ultrassônica e um guia de onda configurado para transmitir a saída de energia ultrassônica para a lâmina ultrassônica. O instrumento cirúrgico compreende ainda um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que uma leitura maior ou igual a um limite superior predeterminado faz com que o circuito de controle execute um primeiro sistema eletromecânico, e em que uma leitura menor ou igual a um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um segundo sistema eletromecânico diferente do primeiro sistema eletromecânico.[0114] In various embodiments, a surgical instrument comprising an end actuator comprising an ultrasonic blade and a clamping arm is described. The clamping arm is movable relative to the ultrasonic blade to transition the end actuator between an open configuration and a closed configuration to clamp tissue between the ultrasonic blade and the clamping arm. The surgical instrument further comprises a transducer configured to generate an ultrasonic energy output and a waveguide configured to transmit the ultrasonic energy output to the ultrasonic blade. The surgical instrument further comprises a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein a reading greater than or equal to a predetermined upper limit causes the control circuit to execute a first electromechanical system, and wherein a reading less than or equal to a predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit to execute a second electromechanical system different from the first electromechanical system.

DESCRIÇÃODESCRIPTION

[0115] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US, depositados em 28 de agosto de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente US, n° da súmula END8536USNP2/180107-2, intitulado ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; • Pedido de patente US, n° da súmula END8560USNP2/180106-2, intitulado TEMPERATURE CONTROL OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; • Pedido de patente US, n° da súmula END8561USNP1/180144-1, intitulado RADIO FREQUENCY ENERGY DEVICE FOR DELIVERING COMBINED ELECTRICAL SIGNALS; • Pedido de patente US, n° da súmula END8563USNP1/180139-1, intitulado CONTROLLING AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO TISSUE LOCATION; • Pedido de patente US, n° da súmula END8563USNP2/180139-2, intitulado CONTROLLING ACTIVATION OF AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO THE PRESENCE OF TISSUE; • Pedido de patente US, n° da súmula END8563USNP3/180139-3, intitulado DETERMINING TISSUE COMPOSITION VIA AN ULTRASONIC SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END8563USNP4/180139-4, intitulado DETERMINING THE STATE OF AN ULTRASONIC ELECTROMECHANICAL SYSTEM ACCORDING TO FREQUENCY SHIFT; • Pedido de patente US, n° da súmula END8563USNP5/180139-5, intitulado DETERMINING THE STATE OF AN ULTRASONIC END EFFECTOR; • Pedido de patente US, n° da súmula END8564USNP1/180140-1, intitulado SITUATIONAL AWARENESS OF ELECTROSURGICAL SYSTEMS; • Pedido de patente US, n° da súmula END8564USNP3/180140-3, intitulado DETECTION OF END EFFECTOR IMMERSION IN LIQUID; • Pedido de patente US, n° da súmula END8565USNP1/180142-1, intitulado INTERRUPTION OF ENERGY DUE TO INADVERTENT CAPACITIVE COUPLING; • Pedido de patente US, n° da súmula END8565USNP2/180142-2, intitulado INCREASING RADIO FREQUENCY TO CREATE PAD-LESS MONOPOLAR LOOP; • Pedido de patente US, n° da súmula END8566USNP1/180143-1, intitulado BIPOLAR COMBINATION DEVICE THAT AUTOMATICALLY ADJUSTS PRESSURE BASED ON ENERGY MODALITY; e • Pedido de patente US, n° da súmula END8573USNP1/180145-1, intitulado ACTIVATION OF ENERGY DEVICES.[0115] The applicant of this application holds the following US patent applications, filed on August 28, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US patent application, no. docket END8536USNP2/180107-2, entitled ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; • US patent application, docket number END8560USNP2/180106-2, entitled TEMPERATURE CONTROL OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; • US patent application, docket number END8561USNP1/180144-1, entitled RADIO FREQUENCY ENERGY DEVICE FOR DELIVERING COMBINED ELECTRICAL SIGNALS; • US patent application, docket number END8563USNP1/180139-1, entitled CONTROLLING AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO TISSUE LOCATION; • US patent application, docket number END8563USNP2/180139-2, entitled CONTROLLING ACTIVATION OF AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO THE PRESENCE OF TISSUE; • US patent application, docket number END8563USNP3/180139-3, entitled DETERMINING TISSUE COMPOSITION VIA AN ULTRASONIC SYSTEM; • US patent application, docket number END8563USNP4/180139-4, entitled DETERMINING THE STATE OF AN ULTRASONIC ELECTROMECHANICAL SYSTEM ACCORDING TO FREQUENCY SHIFT; • US patent application, docket number END8563USNP5/180139-5, entitled DETERMINING THE STATE OF AN ULTRASONIC END EFFECTOR; • US patent application, docket number END8564USNP1/180140-1, entitled SITUATIONAL AWARENESS OF ELECTROSURGICAL SYSTEMS; • US patent application, docket number END8564USNP3/180140-3, entitled DETECTION OF END EFFECTOR IMMERSION IN LIQUID; • US patent application, docket number END8565USNP1/180142-1, entitled INTERRUPTION OF ENERGY DUE TO INADVERTENT CAPACITIVE COUPLING; • US patent application, docket number END8565USNP2/180142-2, entitled INCREASING RADIO FREQUENCY TO CREATE PAD-LESS MONOPOLAR LOOP; • US patent application, docket number END8566USNP1/180143-1, entitled BIPOLAR COMBINATION DEVICE THAT AUTOMATICALLY ADJUSTS PRESSURE BASED ON ENERGY MODALITY; and • US patent application, docket number END8573USNP1/180145-1, entitled ACTIVATION OF ENERGY DEVICES.

[0116] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US nos, depositados em 23 de agosto de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° 62/721.995, intitulado CONTROLLING AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO TISSUE LOCATION; • Pedido de patente provisório US n° 62/721.998, intitulado SITUATIONAL AWARENESS OF ELECTROSURGICAL SYSTEMS; • Pedido de patente provisório US n° 62/721.999, intitulado INTERRUPTION OF ENERGY DUE TO INADVERTENT CAPACITIVE COUPLING; • Pedido de patente provisório US n° 62/721.994, intitulado BIPOLAR COMBINATION DEVICE THAT AUTOMATICALLY ADJUSTS PRESSURE BASED ON ENERGY MODALITY; e • Pedido de patente provisório US n° 62/721.996, intitulado RADIO FREQUENCY ENERGY DEVICE FOR DELIVERING COMBINED ELECTRICAL SIGNALS.[0116] The applicant of this application holds the following US patent applications no., filed on August 23, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. ° 62/721,995, entitled CONTROLLING AN ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO TISSUE LOCATION; • US provisional patent application no. 62/721,998, entitled SITUATIONAL AWARENESS OF ELECTROSURGICAL SYSTEMS; • US provisional patent application no. 62/721,999, entitled INTERRUPTION OF ENERGY DUE TO INADVERTENT CAPACITIVE COUPLING; • US provisional patent application no. 62/721,994, entitled BIPOLAR COMBINATION DEVICE THAT AUTOMATICALLY ADJUSTS PRESSURE BASED ON ENERGY MODALITY; and • US provisional patent application No. 62/721,996, entitled RADIO FREQUENCY ENERGY DEVICE FOR DELIVERING COMBINED ELECTRICAL SIGNALS.

[0117] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US, depositados em 30 de junho de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° 62/692.747, intitulado SMART ACTIVATION OF AN ENERGY DEVICE BY ANOTHER DEVICE; • Pedido de patente provisório US n° 62/692.748, intitulado SMART ENERGY ARCHITECTURE; e • Pedido de patente provisório US n° 62/692.768, intitulado SMART ENERGY DEVICES.[0117] The applicant of this application holds the following US patent applications, filed on June 30, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. 62/692,747, entitled SMART ACTIVATION OF AN ENERGY DEVICE BY ANOTHER DEVICE; • US provisional patent application no. 62/692,748, entitled SMART ENERGY ARCHITECTURE; and • US provisional patent application No. 62/692,768, entitled SMART ENERGY DEVICES.

[0118] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US, depositados em 29 de junho de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente US n° de série 16/024.090, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS; • Pedido de patente US n° de série 16/024.057, intitulado CONTROLLING A SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO SENSED CLOSURE PARAMETERS; • Pedido de patente US n° de série 16/024.067, intitulado SYSTEMS FOR ADJUSTING END EFFECTOR PARAMETERS BASED ON PERIOPERATIVE INFORMATION; • Pedido de patente US n° de série 16/024.075, intitulado SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STAPLING; • Pedido de patente US n° de série 16/024.083, intitulado SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STAPLING; • Pedido de patente US n° de série 16/024.094, intitulado SURGICAL SYSTEMS FOR DETECTING END EFFECTOR TISSUE DISTRIBUTION IRREGULARITIES; • Pedido de patente US n° de série 16/024.138, intitulado SYSTEMS FOR DETECTING PROXIMITY OF SURGICAL END EFFECTOR TO CANCEROUS TISSUE; • Pedido de patente US n° de série 16/024.150, intitulado SURGICAL INSTRUMENT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLIES; • Pedido de patente US n° de série 16/024.160, intitulado VARIABLE OUTPUT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLY; • Pedido de patente US n° de série 16/024.124, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE; • Pedido de patente US n° de série 16/024.132, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE CIRCUIT; • Pedido de patente US n° de série 16/024.141, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH A TISSUE MARKING ASSEMBLY; • Pedido de patente US n° de série 16/024.162, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH PRIORITIZED DATA TRANSMISSION CAPABILITIES; • Pedido de patente US n° de série 16/024.066, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL; • Pedido de patente US n° de série 16/024.096, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSOR ARRANGEMENTS; • Pedido de patente US n° de série 16/024.116, intitulado SURGICAL EVACUATION FLOW PATHS; • Pedido de patente US n° de série 16/024.149, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND GENERATOR CONTROL; • Pedido de patente US n° de série 16/024.180, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND DISPLAY; • Pedido de patente US n° de série 16/024.245, intitulado COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • Pedido de patente US n° de série 16/024.258, intitulado SMOKE EVACUATION SYSTEM INCLUDING A SEGMENTED CONTROL CIRCUIT FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • Pedido de patente US n° de série 16/024.265, intitulado SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE; e • Pedido de patente US n° de série 16/024.273, intitulado DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS.[0118] The applicant of this application holds the following US patent applications, filed on June 29, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US patent application no. series 16/024,090, entitled CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS; • US Patent Application Serial No. 16/024,057, entitled CONTROLLING A SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO SENSED CLOSURE PARAMETERS; • US Patent Application Serial No. 16/024,067, entitled SYSTEMS FOR ADJUSTING END EFFECTOR PARAMETERS BASED ON PERIOPERATIVE INFORMATION; • US Patent Application Serial No. 16/024,075, entitled SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STAPLING; • US Patent Application Serial No. 16/024,083, entitled SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STAPLING; • US patent application serial no. 16/024,094, entitled SURGICAL SYSTEMS FOR DETECTING END EFFECTOR TISSUE DISTRIBUTION IRREGULARITIES; • US Patent Application Serial No. 16/024,138, entitled SYSTEMS FOR DETECTING PROXIMITY OF SURGICAL END EFFECTOR TO CANCEROUS TISSUE; • US Patent Application Serial No. 16/024,150, entitled SURGICAL INSTRUMENT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLIES; • US Patent Application Serial No. 16/024,160, entitled VARIABLE OUTPUT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLY; • US patent application serial no. 16/024,124, entitled SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE; • US patent application serial no. 16/024,132, entitled SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE CIRCUIT; • US Patent Application Serial No. 16/024,141, entitled SURGICAL INSTRUMENT WITH A TISSUE MARKING ASSEMBLY; • US Patent Application Serial No. 16/024,162, entitled SURGICAL SYSTEMS WITH PRIORITIZED DATA TRANSMISSION CAPABILITIES; • US patent application serial no. 16/024,066, entitled SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL; • US Patent Application Serial No. 16/024,096, entitled SURGICAL EVACUATION SENSOR ARRANGEMENTS; • US Patent Application Serial No. 16/024,116, entitled SURGICAL EVACUATION FLOW PATHS; • US Patent Application Serial No. 16/024,149, entitled SURGICAL EVACUATION SENSING AND GENERATOR CONTROL; • US patent application serial no. 16/024,180, entitled SURGICAL EVACUATION SENSING AND DISPLAY; • US Patent Application Serial No. 16/024,245, entitled COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • US Patent Application Serial No. 16/024,258, entitled SMOKE EVACUATION SYSTEM INCLUDING A SEGMENTED CONTROL CIRCUIT FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • US Patent Application Serial No. 16/024,265, entitled SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE; and • US Patent Application Serial No. 16/024,273, entitled DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS.

[0119] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente provisórios US, depositados em 28 de junho de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.228, intitulado A Method of using reinforced flex circuits with multiple sensors with electrosurgical devices; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.227, intitulado controlling a surgical instrument according to sensed closure parameters; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.230, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.219, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.257, intitulado COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.262, intitulado SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE; e • Pedido de patente provisório US n° de série 62/691.251, intitulado DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS.[0119] The applicant of this application holds the following US provisional patent applications, filed on June 28, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. serial number 62/691,228, entitled A Method of using reinforced flex circuits with multiple sensors with electrosurgical devices; • US provisional patent application serial no. 62/691,227, entitled controlling a surgical instrument according to sensed closure parameters; • US provisional patent application serial no. 62/691,230, entitled SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE; • US provisional patent application serial no. 62/691,219, entitled SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL; • US provisional patent application serial no. 62/691,257, entitled COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • US provisional patent application serial no. 62/691,262, entitled SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE; and • US provisional patent application serial no. 62/691,251, entitled DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS.

[0120] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente provisórios US, depositados em 19 de abril de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° de série 62/659.900, intitulado METHOD OF HUB COMMUNICATION.[0120] The applicant of this application holds the following US provisional patent applications, filed on April 19, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. No. 62/659,900, entitled METHOD OF HUB COMMUNICATION.

[0121] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 30 de março de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° 62/650.898 depositado em 30 de março de 2018, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.887, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.882, intitulado SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; e • Pedido de patente provisório US n° de série 62/650.877, intitulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS.[0121] The applicant of this application holds the following provisional US patent applications, filed on March 30, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. ° 62/650,898 filed on March 30, 2018, entitled CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS; • US provisional patent application serial no. 62/650,887, entitled SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES; • US provisional patent application serial no. 62/650,882, entitled SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; and • US Provisional Patent Application Serial No. 62/650,877, entitled SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS.

[0122] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US, depositados em 29 de março de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente US n° de série 15/940.641, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; • Pedido de patente US n° de série 15/940.648, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OF DEVICES AND DATA CAPABILITIES; • Pedido de patente US n° de série 15/940.656, intitulado SURGICAL HUB COORDINATION OF CONTROL AND COMMUNICATION OF OPERATING ROOM DEVICES; • Pedido de patente US n° de série 15/940.666, intitulado SPATIAL AWARENESS OF SURGICAL HUBS IN OPERATING ROOMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.670, intitulado COOPERATIVE UTILIZATION OF DATA DERIVED FROM SECONDARY SOURCES BY INTELLIGENT SURGICAL HUBS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.677, intitulado SURGICAL HUB CONTROL ARRANGEMENTS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.632, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; • Pedido de patente US n° de série 15/940.640, intitulado COMMUNICATION HUB AND STORAGE DEVICE FOR STORING PARAMETERS AND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHARED WITH CLOUD BASED ANALYTICS SYSTEMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.645, intitulado SELF DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUING INSTRUMENT; • Pedido de patente US n° de série 15/940.649, intitulado DATA PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PARAMETER WITH AN OUTCOME; • Pedido de patente US n° de série 15/940.654, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.663, intitulado SURGICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING; • Pedido de patente US n° de série 15/940.668, intitulado AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA; • Pedido de patente US n° de série 15/940.671, intitulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER; • Pedido de patente US n° de série 15/940.686, intitulado DISPLAY OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LINEAR STAPLE LINE; • Pedido de patente US n° de série 15/940.700, intitulado STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.704, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; • Pedido de patente US n° de série 15/940.722, intitulado CHARACTERIZATION OF TISSUE IRREGULARITIES THROUGH THE USE OF MONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY; e • Pedido de patente US n° de série 15/940.742, intitulado DUAL CMOS ARRAY IMAGING. • Pedido de patente US n° de série 15/940.636, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; • Pedido de patente US n° de série 15/940.653, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL HUBS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.660, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; • Pedido de patente US n° de série 15/940.679, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF LOCAL USAGE TRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHAVIORS OF LARGER DATA SET; • Pedido de patente US n° de série 15/940.694, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR MEDICAL FACILITY SEGMENTED INDIVIDUALIZATION OF INSTRUMENT FUNCTION; • Pedido de patente US n° de série 15/940.634, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; • Pedido de patente US n° de série 15/940.706, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; e • Pedido de patente US n° de série 15/940.675, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES. • Pedido de patente US n° de série 15/940.627, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.637, intitulado COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.642, intitulado CONTROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.676, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.680, intitulado CONTROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.683, intitulado COOPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente US n° de série 15/940.690, intitulado DISPLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e • Pedido de patente US n° de série 15/940.711, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.[0122] The applicant of this application holds the following US patent applications, filed on March 29, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US patent application no. series 15/940,641, entitled INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; • US patent application serial no. 15/940,648, entitled INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OF DEVICES AND DATA CAPABILITIES; • US patent application serial no. 15/940,656, entitled SURGICAL HUB COORDINATION OF CONTROL AND COMMUNICATION OF OPERATING ROOM DEVICES; • US patent application serial no. 15/940,666, entitled SPATIAL AWARENESS OF SURGICAL HUBS IN OPERATING ROOMS; • US patent application serial no. 15/940,670, entitled COOPERATIVE UTILIZATION OF DATA DERIVED FROM SECONDARY SOURCES BY INTELLIGENT SURGICAL HUBS; • US patent application serial no. 15/940,677, entitled SURGICAL HUB CONTROL ARRANGEMENTS; • US Patent Application Serial No. 15/940,632, entitled DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; • US Patent Application Serial No. 15/940,640, entitled COMMUNICATION HUB AND STORAGE DEVICE FOR STORING PARAMETERS AND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHARED WITH CLOUD BASED ANALYTICS SYSTEMS; • US patent application serial no. 15/940,645, entitled SELF DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUING INSTRUMENT; • US Patent Application Serial No. 15/940,649, entitled DATA PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PARAMETER WITH AN OUTCOME; • US patent application serial no. 15/940,654, entitled SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; • US patent application serial no. 15/940,663, entitled SURGICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING; • US patent application serial no. 15/940,668, entitled AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA; • US Patent Application Serial No. 15/940,671, entitled SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER; • US Patent Application Serial No. 15/940,686, entitled DISPLAY OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LINEAR STAPLE LINE; • US patent application serial no. 15/940,700, entitled STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS; • US patent application serial no. 15/940,629, entitled COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; • US Patent Application Serial No. 15/940,704, entitled USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; • US Patent Application Serial No. 15/940,722, entitled CHARACTERIZATION OF TISSUE IRREGULARITIES THROUGH THE USE OF MONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY; and • US Patent Application Serial No. 15/940,742, entitled DUAL CMOS ARRAY IMAGING. • US patent application serial no. 15/940,636, entitled ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; • US patent application serial no. 15/940,653, entitled ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL HUBS; • US Patent Application Serial No. 15/940,660, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; • US Patent Application Serial No. 15/940,679, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF LOCAL USAGE TRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHAVIORS OF LARGER DATA SET; • US Patent Application Serial No. 15/940,694, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR MEDICAL FACILITY SEGMENTED INDIVIDUALIZATION OF INSTRUMENT FUNCTION; • US Patent Application Serial No. 15/940,634, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; • US Patent Application Serial No. 15/940,706, entitled DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; and • US Patent Application Serial No. 15/940,675, entitled CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES. • US patent application serial no. 15/940,627, entitled DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US Patent Application Serial No. 15/940,637, entitled COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US patent application serial no. 15/940,642, entitled CONTROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US patent application serial no. 15/940,676, entitled AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US patent application serial no. 15/940,680, entitled CONTROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US patent application serial no. 15/940,683, entitled COOPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US patent application serial no. 15/940,690, entitled DISPLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; and • US Patent Application Serial No. 15/940,711, entitled SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.

[0123] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 28 de março de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.302, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.294, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.300, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.309, intitulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.310, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.291, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.296, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.333, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.327, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.315, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.313, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.320, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.307, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT- ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e • Pedido de patente provisório US n° de série 62/649.323, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.[0123] The applicant of this application holds the following provisional US patent applications, filed on March 28, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. serial number 62/649,302, entitled INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; • US provisional patent application serial no. 62/649,294, entitled DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; • US provisional patent application serial no. 62/649,300, entitled SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; • US provisional patent application serial no. 62/649,309, entitled SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER; • US provisional patent application serial no. 62/649,310, entitled COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; • US provisional patent application serial no. 62/649,291, entitled USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; • US provisional patent application serial no. 62/649,296, entitled ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; • US provisional patent application serial no. 62/649,333, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; • US provisional patent application serial no. 62/649,327, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; • US provisional patent application serial no. 62/649,315, entitled DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; • US provisional patent application serial no. 62/649,313, entitled CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES; • US provisional patent application serial no. 62/649,320, entitled DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; • US provisional patent application serial no. 62/649,307, entitled AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; and • US provisional patent application serial no. 62/649,323, entitled SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.

[0124] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 8 de março de 2018, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° de série 62/640.417, intitulado TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; e • Pedido de patente provisório US n° de série 62/640.415, intitulado ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR.[0124] The applicant of this application holds the following provisional US patent applications, filed on March 8, 2018, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. serial number 62/640,417, entitled TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; and • US provisional patent application serial no. 62/640,415, entitled ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR.

[0125] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US provisórios, depositados em 28 de dezembro de 2017, estando a descrição de cada um dos quais aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: • Pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • Pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS; e • Pedido de patente provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM.[0125] The applicant of this application holds the following provisional US patent applications, filed on December 28, 2017, the description of each of which is incorporated herein by reference in its entirety: • US provisional patent application no. serial number 62/611,341, entitled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; • US provisional patent application serial no. 62/611,340, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS; and • US provisional patent application serial no. 62/611,339, entitled ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM.

[0126] Antes de explicar com detalhes os vários aspectos dos instrumentos cirúrgicos e geradores, deve-se observar que os exemplos ilustrativos não estão limitados, em termos de aplicação ou uso, aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas nos desenhos e na descrição em anexo. Os exemplos ilustrativos podem ser implementados ou incorporados em outros aspectos, variações e modificações, e podem ser praticados ou executados de várias maneiras. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões usados na presente invenção foram escolhidos com o propósito de descrever os exemplos ilustrativos para a conveniência do leitor e não para o propósito de limitar a mesma. Além disso, deve-se entender que um ou mais dentre os aspectos, expressões de aspectos, e/ou exemplos descritos a seguir podem ser combinados com qualquer um ou mais dentre os outros aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos descritos a seguir.[0126] Before explaining in detail the various aspects of surgical instruments and generators, it should be noted that the illustrative examples are not limited, in terms of application or use, to the details of construction and arrangement of parts illustrated in the drawings and description attached. The illustrative examples may be implemented or incorporated in other aspects, variations and modifications, and may be practiced or performed in various ways. Furthermore, except where otherwise indicated, the terms and expressions used in the present invention have been chosen for the purpose of describing the illustrative examples for the convenience of the reader and not for the purpose of limiting the same. Furthermore, it should be understood that one or more of the aspects, aspect expressions, and/or examples described below may be combined with any one or more of the other aspects, aspect expressions, and/or examples described below.

[0127] Vários aspectos são direcionados a dispositivos cirúrgicos ultrassônicos aprimorados, dispositivos eletrocirúrgicos e geradores para uso com os mesmos. Os aspectos dos dispositivos cirúrgicos ultrassônicos podem ser configurados para transeccionar e/ou coagular o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo. Os aspectos dos dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para transeccionar, coagular, escalonar, soldar e/ou dessecar o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo.[0127] Various aspects are directed to improved ultrasonic surgical devices, electrosurgical devices and generators for use therewith. Aspects of ultrasonic surgical devices can be configured to transect and/or coagulate tissue during surgical procedures, for example. Aspects of electrosurgical devices can be configured to transect, coagulate, scale, weld, and/or desiccate tissue during surgical procedures, for example.

[0128] Com referência à Figura 1, um sistema cirúrgico interativo implementado por computador 100 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 102 e um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113 acoplado a um dispositivo de armazenamento 105). Cada sistema cirúrgico 102 inclui ao menos um hub cirúrgico 106 em comunicação com a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113. Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 1, o sistema cirúrgico 102 inclui um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110, um instrumento cirúrgico de mão e inteligente 112, que são configuradas para se comunicarem um com o outro e/ou o controlador central 106. Em alguns aspectos, um sistema cirúrgico 102 pode incluir um número de controladores centrais M 106, um número N de sistemas de visualização 108, um número O de sistemas robóticos 110, e um número P de instrumentos cirúrgicos inteligentes, de mão 112, onde M, N, O, e P são números inteiros maiores ou iguais a um.[0128] Referring to Figure 1, a computer-implemented interactive surgical system 100 includes one or more surgical systems 102 and a cloud-based system (e.g., cloud 104 that may include a remote server 113 coupled to a storage device 105). Each surgical system 102 includes at least one surgical hub 106 communicating with the cloud 104 that may include a remote server 113. In one example, as illustrated in Figure 1, the surgical system 102 includes a visualization system 108, a robotic system 110 , a handheld and intelligent surgical instrument 112, which are configured to communicate with each other and/or the central controller 106. In some aspects, a surgical system 102 may include a number of central controllers M 106, a number N of visualization systems 108, an O number of robotic systems 110, and a P number of intelligent, handheld surgical instruments 112, where M, N, O, and P are integers greater than or equal to one.

[0129] A Figura 3 representa um exemplo de um sistema cirúrgico 102 sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em um paciente que está deitado em uma mesa de operação 114 em uma sala de operação cirúrgica 116. Um sistema robótico 110 é usado no procedimento cirúrgico como uma parte do sistema cirúrgico 102. O sistema robótico 110 inclui um console do cirurgião 118, um carro do paciente 120 (robô cirúrgico), e um controlador central robótico cirúrgico 122. O carro do paciente 120 pode manipular ao menos uma ferramenta cirúrgica acoplada de maneira removível 117 através de uma incisão minimamente invasiva no corpo do paciente enquanto o cirurgião vê o local cirúrgico através do console do cirurgião 118. Uma imagem do local cirúrgico pode ser obtida por um dispositivo de imageamento médico 124, que pode ser manipulado por carro do paciente 120 para orientar o dispositivo de imageamento 124. O controlador central robótico 122 pode ser usado para processar as imagens do local cirúrgico para exibição subsequente para o cirurgião através do console do cirurgião 118.[0129] Figure 3 depicts an example of a surgical system 102 being used to perform a surgical procedure on a patient who is lying on an operating table 114 in a surgical operating room 116. A robotic system 110 is used in the surgical procedure as a part of the surgical system 102. The robotic system 110 includes a surgeon console 118, a patient cart 120 (surgical robot), and a surgical robotic central controller 122. The patient cart 120 can handle at least one attached surgical tool removably 117 through a minimally invasive incision in the patient's body while the surgeon views the surgical site through the surgeon's console 118. An image of the surgical site can be obtained by a medical imaging device 124, which can be manipulated by car of the patient 120 to guide the imaging device 124. The robotic central controller 122 may be used to process images of the surgical site for subsequent display to the surgeon via the surgeon console 118.

[0130] Outros tipos de sistemas robóticos podem ser prontamente adaptados para uso com o sistema cirúrgico 102. Vários exemplos de sistemas robóticos e instrumentos cirúrgicos que são adequados para uso com a presente descrição são descritos no pedido de patente provisório n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0130] Other types of robotic systems can be readily adapted for use with the surgical system 102. Various examples of robotic systems and surgical instruments that are suitable for use with the present disclosure are described in provisional patent application serial no. 62/ 611,339, entitled ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, filed on December 28, 2017, the description of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0131] Vários exemplos de análise com base em nuvem que são realizados pela nuvem 104, e são adequados para uso com a presente descrição, são descritos no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.[0131] Various examples of cloud-based analysis that are performed by cloud 104, and are suitable for use with the present disclosure, are described in US provisional patent application serial no. 62/611,340, entitled CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS , deposited on December 28, 2017, the description of which is incorporated herein by reference, in its entirety.

[0132] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 inclui ao menos um sensor de Imagem e um ou mais componentes ópticos. Os sensores de imagem adequados incluem, mas não se limitam a, sensores de dispositivo acoplado a carga (CCD) e sensores semicondutores de óxido metálico complementares (CMOS).[0132] In various aspects, imaging device 124 includes at least one image sensor and one or more optical components. Suitable image sensors include, but are not limited to, charge-coupled device (CCD) sensors and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensors.

[0133] Os componentes ópticos do dispositivo de imageamento 124 podem incluir uma ou mais fontes de iluminação e/ou uma ou mais lentes. A uma ou mais fontes de iluminação podem ser direcionadas para iluminar porções do campo cirúrgico. O um ou mais sensores de imagem podem receber luz refletida ou refratada do campo cirúrgico, incluindo a luz refletida ou refratada do tecido e/ou instrumentos cirúrgicos.[0133] The optical components of the imaging device 124 may include one or more lighting sources and/or one or more lenses. One or more lighting sources can be directed to illuminate portions of the surgical field. The one or more image sensors may receive reflected or refracted light from the surgical field, including reflected or refracted light from tissue and/or surgical instruments.

[0134] A uma ou mais fontes de iluminação podem ser configuradas para irradiar energia eletromagnética no espectro visível, bem como no espectro invisível. O espectro visível, por vezes chamado de o espectro óptico ou espectro luminoso, é aquela porção do espectro eletromagnético que é visível a (isto é, pode ser detectada por) o olho humano e pode ser chamada de luz visível ou simplesmente luz. Um olho humano típico responderá s comprimentos de onda no ar que são de cerca de 380 nm a cerca de 750 nm.[0134] The one or more lighting sources can be configured to radiate electromagnetic energy in the visible spectrum as well as the invisible spectrum. The visible spectrum, sometimes called the optical spectrum or light spectrum, is that portion of the electromagnetic spectrum that is visible to (that is, can be detected by) the human eye and may be called visible light or simply light. A typical human eye will respond to wavelengths in air that are from about 380 nm to about 750 nm.

[0135] O espectro invisível (isto é, o espectro não luminoso) é aquela porção do espectro eletromagnético situada abaixo e acima do espectro visível (isto é, comprimentos de onda abaixo de cerca de 380 nm e acima de cerca de 750 nm). O espectro invisível não é detectável pelo olho humano. Os comprimentos de onda maiores que cerca de 750 nm são mais longos que o espectro vermelho visível, e eles se tornam invisíveis infravermelho (IR), micro-ondas, rádio e radiação eletromagnética. Os comprimentos de onda menores que cerca de 380 nm são mais curtos que o espectro ultravioleta, e eles se tornam ultravioleta invisíveis, raio x, e radiação eletromagnética de raios gama.[0135] The invisible spectrum (i.e., the non-luminous spectrum) is that portion of the electromagnetic spectrum lying below and above the visible spectrum (i.e., wavelengths below about 380 nm and above about 750 nm). The invisible spectrum is not detectable by the human eye. Wavelengths greater than about 750 nm are longer than the visible red spectrum, and they become invisible infrared (IR), microwave, radio, and electromagnetic radiation. Wavelengths shorter than about 380 nm are shorter than the ultraviolet spectrum, and they become invisible ultraviolet, x-ray, and gamma-ray electromagnetic radiation.

[0136] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 é configurado para uso em um procedimento minimamente invasivo. Exemplos de dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente descrição incluem, mas não se limitam a, um artroscópio, angioscópio, broncoscópio, coledocoscópio, colonoscópio, citoscópio, duodenoscópio, enteroscópio, esofagastro-duodenoscópio (gastroscópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sigmoidoscópio, toracoscópio, e ureteroscópio.[0136] In several aspects, the imaging device 124 is configured for use in a minimally invasive procedure. Examples of imaging devices suitable for use herein include, but are not limited to, an arthroscope, angioscope, bronchoscope, choledochoscope, colonoscope, cytoscope, duodenoscope, enteroscope, esophagus-duodenoscope (gastroscope), endoscope, laryngoscope, nasopharyngo- neproscope, sigmoidoscope, thoracoscope, and ureteroscope.

[0137] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento usa monitoramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estruturas subjacentes. Uma imagem multiespectral é uma que captura dados de imagem dentro de faixas de comprimento de onda ao longo do espectro eletromagnético. Os comprimentos de onda podem ser separados por filtros ou mediante o uso de instrumentos que são sensíveis a comprimentos de onda específicos, incluindo a luz de frequências além da faixa de luz visível, por exemplo, IR e luz ultravioleta. As imagens espectrais podem permitir a extração de informações adicionais que o olho humano não consegue capturar com seus receptores para as cores vermelho, verde, e azul. O uso de imageamento multiespectral é descrito em maiores detalhes sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O monitoramento multiespectral pode ser uma ferramenta útil para a relocalização de um campo cirúrgico após uma tarefa cirúrgica ser concluída para executar um ou mais dos testes anteriormente descritos no tecido tratado.[0137] In one aspect, the imaging device uses multiple spectrum monitoring to discriminate topography and underlying structures. A multispectral image is one that captures image data within wavelength ranges across the electromagnetic spectrum. Wavelengths can be separated by filters or through the use of instruments that are sensitive to specific wavelengths, including light of frequencies beyond the visible light range, for example, IR and ultraviolet light. Spectral images can allow the extraction of additional information that the human eye cannot capture with its receptors for the colors red, green, and blue. The use of multispectral imaging is described in greater detail under the heading "Advanced Imaging Acquisition Module" in US provisional patent application serial no. 62/611,341, entitled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed December 28, 2017, the description of which is here incorporated by reference in its entirety. Multispectral monitoring can be a useful tool for relocating a surgical field after a surgical task is completed to perform one or more of the previously described tests on the treated tissue.

[0138] É axiomático que a esterilização estrita da sala de operação e do equipamento cirúrgico seja necessária durante qualquer cirurgia. A higiene rigorosa e as condições de esterilização necessárias em uma "sala cirúrgica", isto é, uma sala de operação ou tratamento, justificam a mais alta esterilização possível de todos os dispositivos e equipamentos médicos. Parte desse processo de esterilização é a necessidade de esterilizar qualquer coisa que entra em contato com o paciente ou penetra no campo estéril, incluindo o dispositivo de imageamento 124 e seus conectores e componentes. Será entendido que o campo estéril pode ser considerado uma área especificada, como dentro de uma bandeja ou sobre uma toalha estéril, que é considerado livre de micro-organismos, ou o campo estéril pode ser considerado uma área, imediatamente ao redor de um paciente, que foi preparado para a realização de um procedimento cirúrgico. O campo estéril pode incluir os membros da equipe de escovação, que estão adequadamente vestidos, e todos os móveis e acessórios na área.[0138] It is axiomatic that strict sterilization of the operating room and surgical equipment is necessary during any surgery. The strict hygiene and sterilization conditions required in an "operating room", i.e. an operating or treatment room, justify the highest possible sterilization of all medical devices and equipment. Part of this sterilization process is the need to sterilize anything that comes into contact with the patient or penetrates the sterile field, including the imaging device 124 and its connectors and components. It will be understood that the sterile field may be considered a specified area, such as within a tray or on a sterile towel, that is considered free of microorganisms, or the sterile field may be considered an area, immediately surrounding a patient, which was prepared for a surgical procedure. The sterile field may include grooming team members, who are appropriately attired, and all furniture and accessories in the area.

[0139] Em vários aspectos, o sistema de visualização 108 inclui um ou mais sensores de imageamento, uma ou mais unidades de processamento de imagem, uma ou mais matrizes de armazenamento e uma ou mais telas que são estrategicamente dispostas em relação ao campo estéril, conforme ilustrado na Figura 2. Em um aspecto, o sistema de visualização 108 inclui uma interface para HL7, PACS e EMR. Vários componentes do sistema de visualização 108 são descritos sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0139] In various aspects, the visualization system 108 includes one or more imaging sensors, one or more image processing units, one or more storage arrays, and one or more screens that are strategically disposed relative to the sterile field, as illustrated in Figure 2. In one aspect, the visualization system 108 includes an interface for HL7, PACS and EMR. Various components of the visualization system 108 are described under the heading "Advanced Imaging Acquisition Module" in U.S. Provisional Patent Application Serial No. 62/611,341, titled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed December 28, 2017, the description of which is incorporated herein for reference in its entirety.

[0140] Conforme ilustrado na Figura 2, uma tela primária 119 é posicionada no campo estéril para ser visível para o operador na mesa de operação 114. Além disso, uma torre de visualização 111 é posicionada fora do campo estéril. A torre de visualização 111 inclui uma primeira tela não estéril 107 e uma segunda tela não estéril 109, que são opostas uma à outra. O sistema de visualização 108, guiado pelo controlador central 106, é configurado para utilizar as telas 107, 109, e 119 para coordenar o fluxo de informações para os operadores dentro e fora do campo estéril. Por exemplo, o controlador central 106 pode fazer com que o sistema de visualização 108 exiba um instantâneo de um sítio cirúrgico, conforme registrado por um dispositivo de imageamento 124, em uma tela não estéril 107 ou 109, enquanto se mantém uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico na tela principal 119. O instantâneo na tela não estéril 107 ou 109 pode permitir que um operador não estéril execute uma etapa diagnóstica relevante para o procedimento cirúrgico, por exemplo.[0140] As illustrated in Figure 2, a primary screen 119 is positioned in the sterile field to be visible to the operator on the operating table 114. Additionally, a viewing tower 111 is positioned outside the sterile field. The viewing tower 111 includes a first non-sterile screen 107 and a second non-sterile screen 109, which are opposite each other. The display system 108, guided by the central controller 106, is configured to utilize screens 107, 109, and 119 to coordinate the flow of information to operators inside and outside the sterile field. For example, the central controller 106 may cause the visualization system 108 to display a snapshot of a surgical site, as recorded by an imaging device 124, on a non-sterile screen 107 or 109, while maintaining a live feed of the surgical site on the main screen 119. The snapshot on the non-sterile screen 107 or 109 may allow a non-sterile operator to perform a diagnostic step relevant to the surgical procedure, for example.

[0141] Em um aspecto, o controlador central 106 é também configurado para rotear uma entrada ou retroinformação diagnóstica por um operador não estéril na torre de visualização 111 para a tela primária 119 dentro do campo estéril, onde ele pode ser visto por um operador estéril na mesa de operação. Em um exemplo, a entrada pode estar sob a forma de uma modificação do instantâneo exibido na tela não estéril 107 ou 109, que pode ser roteada para a tela principal 119 pelo controlador central 106.[0141] In one aspect, the central controller 106 is also configured to route diagnostic input or feedback from a non-sterile operator in the viewing tower 111 to the primary display 119 within the sterile field, where it can be viewed by a sterile operator. on the operating table. In one example, the input may be in the form of a modification of the snapshot displayed on the non-sterile screen 107 or 109, which may be routed to the main screen 119 by the central controller 106.

[0142] Com referência à Figura 2, um instrumento cirúrgico 112 está sendo usado no procedimento cirúrgico como parte do sistema cirúrgico 102. O controlador central 106 é também configurado para coordenar o fluxo de informações para uma tela do instrumento cirúrgico 112. Por exemplo, no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Uma entrada ou retroinformação diagnóstica inserida por um operador não estéril na torre de visualização 111 pode ser roteada pelo controlador central 106 para a tela do instrumento cirúrgico 115 no campo estéril, onde pode ser vista pelo operador do instrumento cirúrgico 112. Instrumentos cirúrgicos exemplificadores que são adequados para uso com o sistema cirúrgico 102 são descritos sob o título "Surgical Instrument Hardware" e no pedido de patente provisório n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, por exemplo.[0142] Referring to Figure 2, a surgical instrument 112 is being used in the surgical procedure as part of the surgical system 102. The central controller 106 is also configured to coordinate the flow of information to a display of the surgical instrument 112. For example, in US provisional patent application serial no. 62/611,341, entitled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed on December 28, 2017, the description of which is incorporated herein by reference in its entirety. A diagnostic input or feedback entered by a non-sterile operator into the viewing tower 111 may be routed by the central controller 106 to the surgical instrument display 115 in the sterile field, where it can be viewed by the surgical instrument operator 112. Exemplary surgical instruments that are Suitable for use with the Surgical System 102 are described under the heading "Surgical Instrument Hardware" and in Provisional Patent Application Serial No. 62/611,341, titled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed December 28, 2017, the description of which is incorporated herein as a reference in its entirety, for example.

[0143] Agora com referência à Figura 3, um controlador central 106 é mostrado em comunicação com um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110 e um instrumento cirúrgico inteligente de mão 112. O controlador central 106 inclui uma tela do controlador central 135, um módulo de imageamento 138, um módulo gerador 140, um módulo de comunicação 130, um módulo processador 132 e uma matriz de armazenamento 134. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 3, o controlador central 106 inclui ainda um módulo de evacuação de fumaça 126 e/ou um módulo de sucção/irrigação 128.[0143] Now referring to Figure 3, a central controller 106 is shown in communication with a visualization system 108, a robotic system 110, and an intelligent handheld surgical instrument 112. The central controller 106 includes a central controller display 135, an imaging module 138, a generator module 140, a communication module 130, a processor module 132, and a storage array 134. In certain aspects, as illustrated in Figure 3, the central controller 106 further includes a smoke evacuation module 126 and/or a suction/irrigation module 128.

[0144] Durante um procedimento cirúrgico, a aplicação de energia ao tecido, para vedação e/ou corte, está geralmente associada à evacuação de fumaça, sucção de excesso de fluido e/ou irrigação do tecido. O fluido, a potência, e/ou as linhas de dados de diferentes fontes são frequentemente entrelaçadas durante o procedimento cirúrgico. Um tempo valioso pode ser perdido para abordar esta questão durante um procedimento cirúrgico. Para desembaraçar as linhas pode ser necessário desconectar as linhas de seus respectivos módulos, o que pode exigir a reinicialização dos módulos. O invólucro modular do controlador central 136 oferece um ambiente unificado para gerenciar a potência, os dados e as linhas de fluido, o que reduz a frequência de entrelaçamento entre tais linhas.[0144] During a surgical procedure, the application of energy to the tissue, for sealing and/or cutting, is generally associated with the evacuation of smoke, suction of excess fluid and/or irrigation of the tissue. Fluid, power, and/or data lines from different sources are often intertwined during the surgical procedure. Valuable time can be lost addressing this issue during a surgical procedure. To untangle the lines it may be necessary to disconnect the lines from their respective modules, which may require a reset of the modules. The modular housing of the central controller 136 provides a unified environment for managing power, data, and fluid lines, which reduces the frequency of intertwining between such lines.

[0145] Os aspectos da presente descrição apresentam um hub cirúrgico para uso em um procedimento cirúrgico que envolve a aplicação de energia ao tecido em um sítio cirúrgico. O hub cirúrgico inclui um invólucro do controlador central e um módulo gerador de combinação recebido de maneira deslizante em uma estação de acoplamento do invólucro do controlador central. A estação de acoplamento inclui dados e contatos de potência. O módulo gerador combinado inclui dois ou mais dentre um componente gerador de energia ultrassônica, um componente gerador de energia RF bipolar, e um componente gerador de energia RF monopolar que são alojados em uma única unidade. Em um aspecto, o módulo gerador combinado inclui também um componente de evacuação de fumaça, ao menos um cabo para aplicação de energia para conectar o módulo gerador combinado a um instrumento cirúrgico, ao menos um componente de evacuação de fumaça configurado para evacuar fumaça, fluido, e/ou os particulados gerados pela aplicação de energia terapêutica ao tecido, e uma linha de fluido que se estende do sítio cirúrgico remoto até o componente de evacuação de fumaça.[0145] Aspects of the present description disclose a surgical hub for use in a surgical procedure involving the application of energy to tissue at a surgical site. The surgical hub includes a central controller housing and a combination generator module slidably received in a docking station of the central controller housing. The docking station includes data and power contacts. The combined generator module includes two or more of an ultrasonic power generating component, a bipolar RF power generating component, and a monopolar RF power generating component that are housed in a single unit. In one aspect, the combined generator module also includes a smoke evacuation component, at least one cable for applying power to connect the combined generator module to a surgical instrument, at least one smoke evacuation component configured to evacuate smoke, fluid , and/or particulates generated by the application of therapeutic energy to the tissue, and a fluid line extending from the remote surgical site to the smoke evacuation component.

[0146] Em um aspecto, a linha de fluido é uma primeira linha de fluido e uma segunda linha de fluido se estende do sítio cirúrgico remoto até um módulo de sucção e irrigação recebido de maneira deslizante no invólucro do controlador central. Em um aspecto, o invólucro do controlador central compreende uma interface de fluidos.[0146] In one aspect, the fluid line is a first fluid line and a second fluid line extends from the remote surgical site to a suction and irrigation module slidably received in the central controller housing. In one aspect, the central controller housing comprises a fluidic interface.

[0147] Certos procedimentos cirúrgicos podem exigir a aplicação de mais de um tipo de energia ao tecido. Um tipo de energia pode ser mais benéfico para cortar o tecido, enquanto um outro tipo de energia diferente pode ser mais benéfico para vedar o tecido. Por exemplo, um gerador bipolar pode ser usado para vedar o tecido enquanto um gerador ultrassônico pode ser usado para cortar o tecido vedado. Aspectos da presente descrição apresentam uma solução em que um invólucro modular do controlador central 136 é configurado para acomodar diferentes geradores e facilitar uma comunicação interativa entre os mesmos. Uma das vantagens do invólucro modular central 136 é permitir a rápida remoção e/ou substituição de vários módulos.[0147] Certain surgical procedures may require the application of more than one type of energy to the tissue. One type of energy may be more beneficial for cutting the tissue, while a different type of energy may be more beneficial for sealing the tissue. For example, a bipolar generator can be used to seal the tissue while an ultrasonic generator can be used to cut the sealed tissue. Aspects of the present disclosure present a solution in which a modular central controller housing 136 is configured to accommodate different generators and facilitate interactive communication between them. One of the advantages of the central modular housing 136 is that it allows rapid removal and/or replacement of multiple modules.

[0148] Aspectos da presente descrição apresentam um invólucro cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envolve aplicação de energia ao tecido. O gabinete cirúrgico modular inclui um primeiro módulo gerador de energia, configurado para gerar uma primeira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de acoplamento que compreende uma primeira porta de acoplamento que inclui primeiros contatos de dados e contatos de energia, em que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com a potência e os contatos de dados e em que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de potência e dados.[0148] Aspects of the present description present a modular surgical casing for use in a surgical procedure involving application of energy to tissue. The modular surgical cabinet includes a first power generating module configured to generate a first power for application to tissue, and a first docking station comprising a first docking port including first data contacts and power contacts, wherein the The first power generating module is slidingly movable in an electrical engagement with the power and data contacts and wherein the first power generating module is slidingly movable out of the electrical engagement with the first power and data contacts.

[0149] Além do exposto acima, o invólucro cirúrgico modular também inclui um segundo módulo gerador de energia configurado para gerar uma segunda energia, diferente da primeira energia, para aplicação ao tecido, e uma segunda estação de acoplamento que compreende uma segunda porta de acoplamento que inclui segundos dados e contatos de potência em que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com a energia e os contatos de dados, e em que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os segundos contatos de potência e dados.[0149] In addition to the foregoing, the modular surgical enclosure also includes a second energy generating module configured to generate a second energy, different from the first energy, for application to tissue, and a second docking station comprising a second docking port which includes second data and power contacts wherein the second power generating module is slidingly movable in an electrical engagement with the power and data contacts, and wherein the second power generating module is slidingly movable outwardly of the electrical coupling with the second power and data contacts.

[0150] Além disso, o gabinete cirúrgico modular também inclui um barramento de comunicação entre a primeira porta de acoplamento e a segunda porta de acoplamento, configurado para facilitar a comunicação entre o primeiro módulo gerador de energia e o segundo módulo gerador de energia.[0150] Additionally, the modular surgical cabinet also includes a communication bus between the first docking port and the second docking port, configured to facilitate communication between the first power generating module and the second power generating module.

[0151] Com referência às Figuras 3 a 7, aspectos da presente descrição são apresentados para um invólucro modula do controlador central 136 que permite a integração modular de um módulo gerador 140, um módulo de evacuação de fumaça 126, e um módulo de sucção/irrigação 128. O invólucro modular central 136 facilita ainda mais a comunicação interativa entre os módulos 140, 126, 128. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser um módulo gerador com componentes monopolares, bipolares e ultrassônicos integrados, suportados em uma única unidade de gabinete 139 inserível de maneira deslizante no invólucro modular central 136. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser configurado para se conectar a um dispositivo monopolar 146, um dispositivo bipolar 147 e um dispositivo ultrassônico 148. Alternativamente, o módulo gerador 140 pode compreender uma série de módulos geradores monopolares, bipolares e/ou ultrassônicos que interagem através do invólucro modular central 136. O invólucro modular central 136 pode ser configurado para facilitar a inserção de múltiplos geradores e a comunicação interativa entre os geradores ancorados no invólucro modular central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gerador.[0151] With reference to Figures 3 to 7, aspects of the present description are presented for a modular central controller housing 136 that allows modular integration of a generator module 140, a smoke evacuation module 126, and a suction/suction module. irrigation 128. The central modular housing 136 further facilitates interactive communication between the modules 140, 126, 128. As illustrated in Figure 5, the generator module 140 may be a generator module with integrated monopolar, bipolar and ultrasonic components supported on a single cabinet unit 139 slidingly insertable into the central modular housing 136. As illustrated in Figure 5, the generator module 140 may be configured to connect to a monopolar device 146, a bipolar device 147, and an ultrasonic device 148. Alternatively, the generator module 140 may comprise a series of monopolar, bipolar and/or ultrasonic generator modules that interact through the central modular housing 136. The central modular housing 136 may be configured to facilitate the insertion of multiple generators and interactive communication between the generators anchored in the central modular housing 136 so that the generators would act as a single generator.

[0152] Em um aspecto, o invólucro modular central 136 compreende uma potência modular e uma placa posterior de comunicação 149 com cabeçotes de comunicação externos e sem fio para permitir a fixação removível dos módulos 140, 126, 128 e comunicação interativa entre os mesmos.[0152] In one aspect, the central modular housing 136 comprises a modular power and communication backplate 149 with external and wireless communication heads to allow removable attachment of modules 140, 126, 128 and interactive communication therebetween.

[0153] Em um aspecto, o invólucro modular central 136 inclui estações de acoplamento, ou gavetas, 151, aqui também chamadas de gavetas, que são configuradas para receber de maneira deslizante os módulos 140, 126, 128. A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um invólucro cirúrgico do controlador central 136, e um módulo gerador combinado 145 recebidos de maneira deslizante em uma estação de acoplamento 151 do invólucro do controlador central cirúrgico 136. Uma porta de acoplamento 152 com poder e contatos de dados em um lado posterior do módulo gerador combinado 145 é configurado para engatar uma porta de acoplamento correspondente 150 com o poder e contatos de dados de uma estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136 conforme o módulo gerador combinado 145 é deslizado para a posição na estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136. Em um aspecto, o módulo gerador combinado 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e monopolar e um módulo de evacuação de fumaça integrado em uma única unidade de compartimento 139, conforme ilustrado na Figura 5.[0153] In one aspect, the central modular housing 136 includes docking stations, or drawers, 151, herein also called drawers, which are configured to slidingly receive modules 140, 126, 128. Figure 4 illustrates a view in partial perspective of a surgical central controller housing 136, and a combined generator module 145 slidably received in a docking station 151 of the surgical central controller housing 136. A docking port 152 with power and data contacts on one side back of the combined generator module 145 is configured to engage a corresponding docking port 150 with the power and data contacts of a corresponding docking station 151 of the central controller modular housing 136 as the combined generator module 145 is slid into position in the station. mating module 151 of the central controller modular housing 136. In one aspect, the combined generator module 145 includes a bipolar, ultrasonic, and monopolar module and a smoke evacuation module integrated into a single housing unit 139, as illustrated in Figure 5 .

[0154] Em vários aspectos, o módulo de evacuação de fumaça 126 inclui uma linha de fluidos 154 que transporta fumaça capturada/coletada de fluido para longe de um sítio cirúrgico e para, por exemplo, o módulo de evacuação de fumaça 126. A sucção a vácuo que se origina do módulo de evacuação de fumaça 126 pode puxar a fumaça para dentro de uma abertura de um conduto de utilidade no sítio cirúrgico. O conduto de utilidade, acoplado à linha de fluido, pode estar sob a forma de um tubo flexível que termina no módulo de evacuação de fumaça 126. O conduto de utilidade e a linha de fluido definem uma trajetória de fluido que se estende em direção ao módulo de evacuação de fumaça 126 que é recebido no invólucro do controlador central 136.[0154] In various aspects, the smoke evacuation module 126 includes a fluid line 154 that transports captured/fluid-collected smoke away from a surgical site and to, for example, the smoke evacuation module 126. The suction The vacuum originating from the smoke evacuation module 126 can draw smoke into an opening of a utility conduit at the surgical site. The utility conduit, coupled to the fluid line, may be in the form of a flexible tube terminating at the smoke evacuation module 126. The utility conduit and the fluid line define a fluid path extending toward the smoke evacuation module 126 which is received in the central controller housing 136.

[0155] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de aspiração de fluido e uma linha de sucção de fluido. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e sucção estão sob a forma de tubos flexíveis que se estendem do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamento podem ser configurados para fazer com que a irrigação e aspiração de fluidos para e a partir do sítio cirúrgico.[0155] In various aspects, the suction/irrigation module 128 is coupled to a surgical tool comprising a fluid aspiration line and a fluid suction line. In one example, the aspiration and suction fluid lines are in the form of flexible tubes extending from the surgical site toward the suction/irrigation module 128. One or more drive systems may be configured to cause irrigation to occur. and aspiration of fluids to and from the surgical site.

[0156] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremidade distal do mesmo e ao menos um tratamento de energia associado com o atuador de extremidade, um tubo de aspiração, e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende através do eixo de acionamento. De modo similar, um tubo de irrigação pode se estender através do eixo de acionamento e pode ter uma porta de entrada próxima ao implemento de aplicação de energia. O implemento de aplicação de energia é configurado para fornecer energia ultrassônica e/ou de RF ao sítio cirúrgico e é acoplado ao módulo gerador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.[0156] In one aspect, the surgical tool includes a drive shaft having an end actuator at a distal end thereof and at least one energy treatment associated with the end actuator, a suction tube, and a suction tube. irrigation. The suction tube may have an inlet port at a distal end thereof and the suction tube extends through the drive shaft. Similarly, an irrigation tube may extend through the drive shaft and may have an inlet port near the power application implement. The power delivery implement is configured to deliver ultrasonic and/or RF energy to the surgical site and is coupled to the generator module 140 by a cable initially extending through the drive shaft.

[0157] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunicação fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojadas no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exemplo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no invólucro do controlador central 136 separadamente do módulo de sucção/irrigação 128. Em tal exemplo, uma interface de fluido pode ser configurada para conectar o módulo de sucção/irrigação 128 à fonte de fluido e/ou à fonte de vácuo.[0157] The irrigation tube may be in fluid communication with a fluid source, and the aspiration tube may be in fluid communication with a vacuum source. The fluid source and/or vacuum source may be housed in the suction/irrigation module 128. In one example, the fluid source and/or vacuum source may be housed in the central controller housing 136 separately from the fluid source module 136. suction/irrigation 128. In such an example, a fluid interface may be configured to connect the suction/irrigation module 128 to the fluid source and/or the vacuum source.

[0158] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas estações de acoplamento correspondentes no invólucro modular central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são configurados para alinhar as portas de acoplamento dos módulos em engate com suas contrapartes nas estações de acoplamento do invólucro modular central 136. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o módulo gerador combinado 145 inclui bráquetes laterais 155 que são configurados para engatar de maneira deslizante os bráquetes correspondentes 156 da estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular central 136. Os bráquetes cooperam para guiar os contatos da porta de acoplamento do módulo gerador combinado 145 em um engate elétrico com os contatos da porta de acoplamento do invólucro modular central 136.[0158] In one aspect, the modules 140, 126, 128 and/or their corresponding docking stations in the central modular housing 136 may include alignment features that are configured to align the docking ports of the mating modules with their counterparts in the stations. 4, the combined generator module 145 includes side brackets 155 that are configured to slidingly engage corresponding brackets 156 of the corresponding docking station 151 of the central modular housing 136. The brackets cooperate to guide the mating port contacts of the combined generator module 145 into an electrical engagement with the mating port contacts of the central modular housing 136.

[0159] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do invólucro modular central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mesmo tamanho, e os módulos são ajustados em tamanho para serem recebidos nas gavetas 151. Por exemplo, o bráquetes laterais 155 e/ou 156 podem ser maiores ou menores dependendo do tamanho do módulo. Em outros aspectos, as gavetas 151 são diferentes em tamanho e são cada uma projetada para acomodar um módulo específico.[0159] In some aspects, the drawers 151 of the central modular housing 136 are the same, or substantially the same size, and the modules are adjusted in size to be received in the drawers 151. For example, the side brackets 155 and/or 156 may be larger or smaller depending on the size of the module. In other aspects, the drawers 151 are different in size and are each designed to accommodate a specific module.

[0160] Além disso, os contatos de um módulo específico podem ser chaveados para engate com os contatos de uma gaveta específica para evitar a inserção de um módulo em uma gaveta com desemparelhamento de contatos.[0160] Additionally, the contacts of a specific module may be keyed to engage with the contacts of a specific drawer to avoid inserting a module into a drawer with contact mismatching.

[0161] Conforme ilustrado na Figura 4, a porta de acoplamento 150 de uma gaveta 151 pode ser acoplada à porta de acoplamento 150 de uma outra gaveta 151 através de um link de comunicação 157 para facilitar uma comunicação interativa entre os módulos alojados no invólucro modular central 136. As portas de acoplamento 150 do invólucro modular central 136 podem, alternativa ou Além disso, facilitar uma comunicação interativa sem fio entre os módulos alojados no invólucro modular central 136. Qualquer comunicação sem fio adequada pode ser usada, como, por exemplo, Air Titan Bluetooth.[0161] As illustrated in Figure 4, the docking port 150 of a drawer 151 can be coupled to the docking port 150 of another drawer 151 via a communication link 157 to facilitate interactive communication between the modules housed in the modular housing docking ports 150 of the central modular housing 136 may alternatively or additionally facilitate wireless interactive communication between modules housed in the central modular housing 136. Any suitable wireless communication may be used, e.g. Air Titan Bluetooth.

[0162] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia individuais para uma pluralidade de portas de acoplamento laterais de um compartimento modular lateral 160 configurado para receber uma pluralidade de módulos de um hub cirúrgico 206. O compartimento modular lateral 160 é configurado para receber e interconectar lateralmente os módulos 161. Os módulos 161 são inseridos de maneira deslizante nas estações de acoplamento 162 do compartimento modular lateral 160, o qual inclui uma placa posterior para interconexão dos módulos 161. Conforme ilustrado na Figura 6, os módulos 161 são dispostos lateralmente no gabinete modular lateral 160. Alternativamente, os módulos 161 podem ser dispostos verticalmente em um gabinete modular lateral.[0162] Figure 6 illustrates individual power bus connectors for a plurality of side docking ports of a side modular compartment 160 configured to receive a plurality of modules of a surgical hub 206. The side modular compartment 160 is configured to receive and laterally interconnect the modules 161. The modules 161 are slidably inserted into the docking stations 162 of the lateral modular compartment 160, which includes a backplate for interconnecting the modules 161. As illustrated in Figure 6, the modules 161 are arranged laterally in the side modular cabinet 160. Alternatively, modules 161 may be arranged vertically in a side modular cabinet.

[0163] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical 164 configurado para receber uma pluralidade de módulos 165 do hub cirúrgico 106. Os módulos 165 são inseridos de maneira deslizante em estações de acoplamento, ou gavetas, 167 do gabinete modular vertical 164, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 165. Embora as gavetas 167 do gabinete modular vertical 164 sejam dispostas verticalmente, em certos casos, um gabinete modular vertical 164 pode incluir gavetas que são dispostas lateralmente. Além disso, os módulos 165 podem interagir um com o outro através das portas de acoplamento do gabinete modular vertical 164. No exemplo da Figura 7, uma tela 177 é fornecida para mostrar os dados relevantes para a operação dos módulos 165. Além disso, o compartimento modular vertical 164 inclui um módulo mestre 178 que aloja uma pluralidade de submódulos que são recebidos de maneira deslizante no módulo mestre 178.[0163] Figure 7 illustrates a vertical modular cabinet 164 configured to receive a plurality of modules 165 of the surgical hub 106. The modules 165 are slidably inserted into docking stations, or drawers, 167 of the vertical modular cabinet 164, which includes a back panel for interconnecting modules 165. Although the drawers 167 of the vertical modular cabinet 164 are arranged vertically, in certain cases, a vertical modular cabinet 164 may include drawers that are arranged laterally. Furthermore, the modules 165 can interact with each other through the docking ports of the vertical modular cabinet 164. In the example of Figure 7, a screen 177 is provided to show data relevant to the operation of the modules 165. Furthermore, the vertical modular compartment 164 includes a master module 178 that houses a plurality of submodules that are slidably received in the master module 178.

[0164] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 compreende um processador de vídeo integrado e uma fonte de luz modular e é adaptado para uso com vários dispositivos de imageamento. Em um aspecto, o dispositivo de imageamento é compreendido de um compartimento modular que pode ser montado com um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O compartimento pode ser um compartimento descartável. Em ao menos um exemplo, o compartimento descartável é acoplado de modo removível a um controlador reutilizável, um módulo de fonte de luz, e um módulo de câmera. O módulo de fonte de luz e/ou o módulo de câmera podem ser escolhidos de forma seletiva dependendo do tipo de procedimento cirúrgico. Em um aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CCD. Em um outro aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CMOS. Em um outro aspecto, o módulo de câmera é configurado para imageamento do feixe escaneado. De modo semelhante, o módulo de fonte de luz pode ser configurado para fornecer uma luz branca ou uma luz diferente, dependendo do procedimento cirúrgico.[0164] In various aspects, the imaging module 138 comprises an integrated video processor and a modular light source and is adapted for use with various imaging devices. In one aspect, the imaging device is comprised of a modular housing that can be assembled with a light source module and a camera module. The compartment may be a disposable compartment. In at least one example, the disposable housing is removably coupled to a reusable controller, a light source module, and a camera module. The light source module and/or camera module can be selectively chosen depending on the type of surgical procedure. In one aspect, the camera module comprises a CCD sensor. In another aspect, the camera module comprises a CMOS sensor. In another aspect, the camera module is configured for imaging the scanned beam. Similarly, the light source module can be configured to provide white light or a different light depending on the surgical procedure.

[0165] Durante um procedimento cirúrgico, a remoção de um dispositivo cirúrgico do campo cirúrgico e a sua substituição por um outro dispositivo cirúrgico que inclui uma câmera Diferentes ou outra fonte luminosa pode ser ineficiente. Perder de vista temporariamente do campo cirúrgico pode levar a consequências indesejáveis. O módulo de dispositivo de imageamento da presente descrição é configurado para permitir a substituição de um módulo de fonte de luz ou um módulo de câmera "midstream" durante um procedimento cirúrgico, sem a necessidade de remover o dispositivo de imageamento do campo cirúrgico.[0165] During a surgical procedure, removing a surgical device from the surgical field and replacing it with another surgical device that includes a different camera or other light source may be inefficient. Temporarily losing sight of the surgical field can lead to undesirable consequences. The imaging device module of the present disclosure is configured to permit replacement of a light source module or a midstream camera module during a surgical procedure, without the need to remove the imaging device from the surgical field.

[0166] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreende um compartimento tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um primeiro canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da Câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo snap-fit (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo snap-fit (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Em outro exemplo, o módulo de câmera e/ou o módulo de fonte de luz pode ser girado para uma posição final dentro de seus respectivos canais. Um engate rosqueado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.[0166] In one aspect, the imaging device comprises a tubular housing that includes a plurality of channels. A first channel is configured to slidingly receive the Camera module, which can be configured for a snap-fit fit with the first channel. A second channel is configured to slidingly receive the camera module, which can be configured for a snap-fit fit with the first channel. In another example, the camera module and/or the light source module may be rotated to a final position within their respective channels. A threaded coupler can be used instead of the press fit.

[0167] Em vários exemplos, múltiplos dispositivos de imageamento são colocados em diferentes posições no campo cirúrgico para fornecer múltiplas vistas. O módulo de imageamento 138 pode ser configurado para comutar entre os dispositivos de imageamento para fornecer uma vista ideal. Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 pode ser configurado para integrar as imagens dos diferentes dispositivos de imageamento.[0167] In several examples, multiple imaging devices are placed in different positions in the surgical field to provide multiple views. The imaging module 138 can be configured to switch between imaging devices to provide an optimal view. In various aspects, the imaging module 138 can be configured to integrate images from different imaging devices.

[0168] Vários processadores de imagens e dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente descrição são descritos na patente US n° 7.995.045 intitulada COMBINED SBI AND CONVENTIONAL IMAGE PROCESSOR, concedida em 9 de agosto de 2011 que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Além disso, a patente US n° 7.982.776, intitulada SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, concedida em 19 de julho de 2011, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, descreve vários sistemas para remover artefatos de movimento dos dados de imagem. Tais sistemas podem ser integrados com o módulo de imageamento 138. Além desses, a publicação do pedido de patente US n° 2011/0306840, intitulada CONTROLLABLE MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPARATUS, publicada em 15 de dezembro de 2011, e a publicação do pedido de patente US n° 2014/0243597, intitulada SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE, publicada em 28 de agosto de 2014, que estão, cada um das quais, aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.[0168] Various image processors and imaging devices suitable for use with the present disclosure are described in US Patent No. 7,995,045 entitled COMBINED SBI AND CONVENTIONAL IMAGE PROCESSOR, issued August 9, 2011, which is incorporated herein by way of reference in its entirety. Additionally, US Patent No. 7,982,776, entitled SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, issued July 19, 2011, which is incorporated herein by reference in its entirety, describes various systems for removing motion artifacts from image data. Such systems can be integrated with the imaging module 138. In addition, the publication of US patent application No. 2011/0306840, entitled CONTROLLABLE MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPARATUS, published on December 15, 2011, and the publication of the application US Patent No. 2014/0243597, entitled SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE, published on August 28, 2014, which are each incorporated herein by reference in their entirety.

[0169] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um hub de comunicação modular 203 configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas cirúrgicas de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equipada para operações cirúrgicas, a um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213 acoplado a um dispositivo de armazenamento 205). Em um aspecto, o hub de comunicação modular 203 compreende um hub de rede 207 e/ou uma chave de rede 209 em comunicação com um roteador de rede. O hub de comunicação modular 203 também pode ser acoplado a um sistema de computador local 210 para fornecer processamento de computador local e manipulação de dados. A rede de dados cirúrgicos 201 pode ser configurada como uma rede passiva, inteligente, ou de comutação. Uma rede de dados cirúrgicos passiva serve como um conduto para os dados, permitindo que os dados sejam transmitidos de um dispositivo (ou segmento) para um outro e para os recursos de computação em nuvem. Uma rede de dados cirúrgico inteligente inclui recursos para permitir que o tráfego passe através da rede de dados cirúrgicos a serem monitorados e para configurar cada porta no hub de rede 207 ou chave de rede 209. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente pode ser chamada de um hub ou chave controlável. Um hub de chaveamento lê o endereço de destino de cada pacote e então encaminha o pacote para a porta correta.[0169] Figure 8 illustrates a surgical data network 201 comprising a modular communications hub 203 configured to connect modular devices located in one or more operating rooms of a healthcare facility, or any environment in a utility facility. specially equipped for surgical operations, to a cloud-based system (e.g., cloud 204 which may include a remote server 213 coupled to a storage device 205). In one aspect, the modular communication hub 203 comprises a network hub 207 and/or a network switch 209 communicating with a network router. The modular communications hub 203 may also be coupled to a local computer system 210 to provide local computer processing and data manipulation. The surgical data network 201 can be configured as a passive, intelligent, or switching network. A passive surgical data network serves as a conduit for data, allowing data to be transmitted from one device (or thread) to another and to cloud computing resources. An intelligent surgical data network includes features for allowing traffic to pass through the surgical data network to be monitored and for configuring each port on the network hub 207 or network switch 209. An intelligent surgical data network may be called a controllable hub or switch. A switching hub reads the destination address of each packet and then forwards the packet to the correct port.

[0170] Os dispositivos modulares 1a a 1n localizados na sala de operação podem ser acoplados ao hub de comunicação modular 203. O hub de rede 207 e/ou a chave de rede 209 podem ser acoplados a um roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 1a a 1n à nuvem 204 ou ao sistema de computador local 210. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem ser transferidos para computadores baseados em nuvem através do roteador para processamento e manipulação remota dos dados. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais. Os dispositivos modulares 2a a 2 m situados na mesma sala de operação também podem ser acoplados a uma chave de rede 209. A chave de rede 209 pode ser acoplada ao hub de rede 207 e/ou ao roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 2a a 2m à nuvem 204. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2n podem ser transferidos para a nuvem 204 através do roteador de rede 211 para o processamento e manipulação dos dados. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2m podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais.[0170] Modular devices 1a to 1n located in the operating room may be coupled to the modular communication hub 203. The network hub 207 and/or the network switch 209 may be coupled to a network router 211 to connect the devices 1a to 1n to cloud 204 or local computer system 210. Data associated with devices 1a to 1n can be transferred to cloud-based computers via the router for remote processing and manipulation of the data. Data associated with devices 1a through 1n may also be transferred to local computer system 210 for local data processing and manipulation. Modular devices 2a at 2m located in the same operating room can also be coupled to a network switch 209. The network switch 209 can be coupled to the network hub 207 and/or the network router 211 to connect the devices 2a to 2m to cloud 204. Data associated with devices 2a to 2n may be transferred to cloud 204 via network router 211 for processing and manipulation of the data. Data associated with devices 2a to 2m may also be transferred to local computer system 210 for local data processing and manipulation.

[0171] Será entendido que a rede de dados cirúrgicos 201 pode ser expandida pela interconexão dos múltiplos hubs de rede 207 e/ou das múltiplas chaves de rede 209 com múltiplos roteadores de rede 211. O hub de comunicação modular 203 pode estar contido em uma torra de controle modular configurada para receber múltiplos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. O sistema de computador local 210 também pode estar contido em uma torre de controle modular. O hub de comunicação modular 203 é conectado a uma tela 212 para exibir as imagens obtidas por alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, por exemplo, durante os procedimentos cirúrgicos. Em vários aspectos, os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem incluir, por exemplo, vários módulos como um módulo de imageamento 138 acoplado a um endoscópio, um módulo gerador 140 acoplado a um dispositivo cirúrgico com base em energia, um módulo de evacuação de fumaça 126, um módulo de sucção/irrigação 128, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132, uma matriz de armazenamento 134, um dispositivo cirúrgico acoplado a uma tela, e/ou um módulo de sensor sem contato, entre outros dispositivos modulares que podem ser conectados ao hub de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.[0171] It will be understood that the surgical data network 201 can be expanded by interconnecting multiple network hubs 207 and/or multiple network switches 209 with multiple network routers 211. The modular communication hub 203 can be contained in a modular control tower configured to receive multiple devices 1a to 1n/2a to 2m. The local computer system 210 may also be contained in a modular control tower. The modular communication hub 203 is connected to a screen 212 to display images obtained by some of the devices 1a to 1n/2a to 2m, for example, during surgical procedures. In various aspects, devices 1a to 1n/2a to 2m may include, for example, various modules such as an imaging module 138 coupled to an endoscope, a generator module 140 coupled to a power-based surgical device, an evacuation module smoke filter 126, a suction/irrigation module 128, a communication module 130, a processor module 132, a storage array 134, a surgical device coupled to a display, and/or a contactless sensor module, among others modular devices that can be connected to the modular communication hub 203 of the surgical data network 201.

[0172] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode compreender uma combinação de hubs de rede, chaves de rede, e roteadores de rede que conectam os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um dos ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao hub de rede ou chave de rede podem coletar dados em tempo real e transferir os dados para computadores em nuvem para processamento e manipulação de dados. Será entendido que a computação em nuvem depende do compartilhamento dos recursos de computação em vez de ter servidores locais ou dispositivos pessoais para lidar com aplicações de software. A palavra "nuvem" pode ser usada como uma metáfora para "a Internet", embora o termo não seja limitado como tal. Consequentemente, o termo "computação na nuvem" pode ser usado aqui para se referir a "um tipo de computação baseada na Internet", em que diferentes serviços — como servidores, armazenamento, e aplicativos — são aplicados ao hub de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 localizados na sala cirúrgica (por exemplo, um sala ou espaço fixo, móvel, temporário, ou campo de operação) e aos dispositivos conectados ao hub de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 através da Internet. A infraestrutura de nuvem pode ser mantida por um fornecedor de serviços em nuvem. Neste contexto, o fornecedor de serviços em nuvem pode ser a entidade que coordena o uso e controle dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m localizados em uma ou mais salas de operação. Os serviços de computação em nuvem podem realizar um grande número de cálculos com base nos dados coletados por instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operação. O hardware do hub permite que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conectados a um computador que se comunica com os recursos de computação e armazenamento em nuvem.[0172] In one aspect, the surgical data network 201 may comprise a combination of network hubs, network switches, and network routers that connect devices 1a to 1n/2a to 2m to the cloud. Any or all of the 1a to 1n/2a to 2m devices coupled to the network hub or network switch can collect real-time data and transfer the data to cloud computers for data processing and manipulation. It will be understood that cloud computing relies on sharing computing resources rather than having local servers or personal devices to handle software applications. The word "cloud" can be used as a metaphor for "the Internet", although the term is not limited as such. Consequently, the term "cloud computing" can be used here to refer to "a type of Internet-based computing" in which different services — such as servers, storage, and applications — are applied to the modular communications hub 203 and/or or to the computer system 210 located in the operating room (e.g., a fixed, mobile, temporary room or space, or operating field) and to devices connected to the modular communication hub 203 and/or the computer system 210 via the Internet . Cloud infrastructure can be maintained by a cloud service provider. In this context, the cloud service provider may be the entity that coordinates the use and control of the 1a to 1n/2a to 2m devices located in one or more operating rooms. Cloud computing services can perform a large number of calculations based on data collected by intelligent surgical instruments, robots, and other computerized devices located in the operating room. Hub hardware allows multiple devices or connections to be connected to a computer that communicates with cloud computing and storage resources.

[0173] A aplicação de técnicas de processamento de dados de computador em nuvem nos dados coletados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, a rede de dados cirúrgicos fornece melhor resultados cirúrgicos, custos reduzidos, e melhor satisfação do paciente. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os estados do tecido para avaliar a ocorrência de vazamentos ou perfusão de tecido vedado após um procedimento de vedação e corte do tecido. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar a patologia, como os efeitos de doenças, com o uso da computação baseada em nuvem para examinar dados incluindo imagens de amostras de tecido corporal para fins de diagnóstico. Isso inclui confirmação da localização e margem do tecido e fenótipos. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m pode ser usado para identificar estruturas anatômicas do corpo com o uso de uma variedade de sensores integrados com dispositivos de imageamento e técnicas como a sobreposição de imagens capturadas por múltiplos dispositivos de imageamento. Os dados colhidos pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, incluindo os dados de imagem, podem ser transferidos para a nuvem 204 ou o sistema de computador local 210 ou ambos para processamento e manipulação de dados incluindo processamento e manipulação de imagem. Os dados podem ser analisados para melhorar os resultados do procedimento cirúrgico por determinação de se tratamento adicional, como aplicação de intervenção endoscópica, tecnologias emergentes, uma radiação direcionada, intervenção direcionada, robóticas precisas a sítios e condições específicas de tecido, podem ser seguidas. Essa análise de dados pode usar ainda processamento analítico dos resultados, e com o uso de abordagens padronizadas podem fornecer retroinformação padronizado benéfico tanto para confirmar tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião ou sugerir modificações aos tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião.[0173] Applying cloud computer data processing techniques to the data collected by devices 1a to 1n/2a to 2m, the surgical data network provides better surgical results, reduced costs, and improved patient satisfaction. At least some of the devices 1a to 1n/2a to 2m can be used to visualize tissue states to assess the occurrence of leaks or perfusion of sealed tissue following a tissue sealing and cutting procedure. At least some of the devices 1a to 1n/2a to 2m can be used to identify pathology, such as the effects of disease, using cloud-based computing to examine data including images of body tissue samples for diagnostic purposes. This includes confirmation of tissue location and margin and phenotypes. At least some of the devices 1a to 1n/2a to 2m can be used to identify anatomical structures of the body using a variety of sensors integrated with imaging devices and techniques such as superimposing images captured by multiple imaging devices. Data collected by devices 1a to 1n/2a to 2m, including image data, may be transferred to the cloud 204 or the local computer system 210 or both for data processing and manipulation including image processing and manipulation. The data can be analyzed to improve the results of the surgical procedure by determining whether additional treatment, such as application of endoscopic intervention, emerging technologies, targeted radiation, targeted intervention, precise robotics to specific tissue sites and conditions, can be followed. This data analysis can further use analytical processing of the results, and with the use of standardized approaches can provide beneficial standardized feedback to either confirm surgical treatments and surgeon behavior or suggest modifications to surgical treatments and surgeon behavior.

[0174] Em uma implementação, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n podem ser conectados ao hub de comunicação modular 203 através de um canal com fio ou um canal sem fio dependendo da configuração dos dispositivos 1a a 1n em um hub de rede. O hub de rede 207 pode ser implementado, em um aspecto, como um dispositivo de transmissão de rede local que atua sobre a camada física do modelo OSI ("open system interconnection", interconexão de sistemas abertos). O hub de rede fornece conectividade aos dispositivos 1a a 1n localizados na mesma rede da sala de operação. O hub de rede 207 coleta dados sob a forma de pacotes e os envia para o roteador em modo half - duplex". O hub de rede 207 não armazena qualquer controle de acesso de mídia/protocolo da Internet (MAC/IP) para transferir os dados do dispositivo. Apenas um dos dispositivos 1a a 1n por vez pode enviar dados através do hub de rede 207. O hub de rede 207 não tem tabelas de roteamento ou inteligência acerca de onde enviar informações e transmite todos os dados da rede através de cada conexão e a um servidor remoto 213 (Figura 9) na nuvem 204. O hub de rede 207 pode detectar erros básicos de rede, como colisões, mas ter todas (admitir que) as informações transmitidas para múltiplas portas de entrada pode ser um risco de segurança e provocar estrangulamentos.[0174] In one implementation, operating room devices 1a to 1n may be connected to the modular communications hub 203 via a wired channel or a wireless channel depending on the configuration of devices 1a to 1n on a network hub. The network hub 207 may be implemented, in one aspect, as a local network transmission device that acts on the physical layer of the OSI ("open system interconnection") model. The network hub provides connectivity to devices 1a through 1n located on the same network as the operating room. Network hub 207 collects data in the form of packets and sends it to the router in half-duplex mode. Network hub 207 does not store any media access control/Internet Protocol (MAC/IP) to transfer data. Only one of devices 1a through 1n at a time can send data through the network hub 207. The network hub 207 has no routing tables or intelligence about where to send information and transmits all network data through each device. connection and to a remote server 213 (Figure 9) in the cloud 204. The network hub 207 can detect basic network errors such as collisions, but having all (admit) information transmitted to multiple input ports may be a security risk. safety and cause strangulation.

[0175] Em uma outra implementação, os dispositivos de sala de operação 2a a 2m podem ser conectados a uma chave de rede 209 através de um canal com ou sem fio. A chave de rede 209 funciona na camada de conexão de dados do modelo OSI. A chave de rede 209 é um dispositivo multicast para conectar os dispositivos 2a a 2m localizados no mesmo centro de operação à rede. A chave de rede 209 envia dados sob a forma de quadros para o roteador de rede 211 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos 2a a 2m podem enviar dados ao mesmo tempo através da chave de rede 209. A chave de rede 209 armazena e usa endereços MAC dos dispositivos 2a a 2m para transferir dados.[0175] In another implementation, operating room devices 2a to 2m may be connected to a network switch 209 via a wired or wireless channel. Network key 209 works at the data connection layer of the OSI model. Network switch 209 is a multicast device for connecting devices 2a to 2m located in the same operation center to the network. The network switch 209 sends data in the form of frames to the network router 211 and operates in full duplex mode. Multiple devices 2a to 2m can send data at the same time via network switch 209. Network switch 209 stores and uses MAC addresses of devices 2a to 2m to transfer data.

[0176] O hub de rede 207 e/ou a chave de rede 209 são acoplados ao roteador de rede 211 para uma conexão com a nuvem 204. O roteador de rede 211 funciona na camada de rede do modelo OSI. O roteador de rede 211 cria uma rota para transmitir pacotes de dados recebidos do hub de rede 207 e/ou da chave de rede 211 para um computador com recursos em nuvem para futuro processamento e manipulação dos dados coletados por qualquer um dentre ou todos os dispositivos 1a a 1n/ 2a a 2m. O roteador de rede 211 pode ser usado para conectar duas ou mais redes diferentes situadas em locais diferentes, como, por exemplo, diferentes salas de operação da mesma instalação de serviços de saúde ou diferentes redes localizadas em diferentes salas de operação das diferentes instalações de serviços de saúde. O roteador de rede 211 envia dados sob a forma de pacotes para a nuvem 204 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos podem enviar dados ao mesmo tempo. O roteador de rede 211 usa endereços IP para transferir dados.[0176] Network hub 207 and/or network switch 209 are coupled to network router 211 for a connection to cloud 204. Network router 211 functions at the network layer of the OSI model. The network router 211 creates a route to transmit data packets received from the network hub 207 and/or the network switch 211 to a computer with cloud capabilities for further processing and manipulation of the data collected by any or all of the devices. 1a to 1n/ 2a to 2m. Network router 211 can be used to connect two or more different networks located in different locations, such as different operating rooms of the same healthcare facility or different networks located in different operating rooms of different healthcare facilities. of health. The network router 211 sends data in the form of packets to the cloud 204 and operates in full duplex mode. Multiple devices can send data at the same time. Network router 211 uses IP addresses to transfer data.

[0177] Em um exemplo, o hub de rede 207 pode ser implementado como um hub USB, o que permite que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hospedeiro. O hub USB pode expandir uma única porta USB em vários níveis de modo que há mais portas disponíveis para conectar os dispositivos ao computador hospedeiro do sistema. O hub de rede 207 pode incluir recursos com fio ou sem fio para receber informações sobre um canal com fio ou um canal sem fio. Em um aspecto, um protocolo sem fio de comunicação de rádio sem fio, de banda larga e de curto alcance USB sem fio pode ser usado para comunicação entre os dispositivos 1a a 1n e os dispositivos 2a a 2 m situados na sala de operação.[0177] In one example, the network hub 207 can be implemented as a USB hub, which allows multiple USB devices to be connected to a host computer. The USB hub can expand a single USB port by multiple levels so that there are more ports available for connecting devices to the system's host computer. The network hub 207 may include wired or wireless capabilities for receiving information about a wired channel or a wireless channel. In one aspect, a wireless, broadband, short-range USB wireless radio communication protocol can be used for communication between devices 1a to 1n and devices 2a to 2m situated in the operating room.

[0178] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2 m pode se comunicar com ao hub de comunicação modular 203 através de tecnologia Bluetooth sem fio padrão para troca de dados ao longo de curtas distâncias (com o uso de ondas de rádio UHF de comprimento de onda curta na banda ISM de 2,4 a 2,485 GHz) de dispositivos fixos e móveis e construir redes de área pessoal (PANs, "personal area networks"). Em outros aspectos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com o hub de comunicação modular 203 através de um número de padrões ou protocolos de comunicação sem fio e com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi-Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE, "long-term evolution"), e Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, e derivados de Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio que são designados como 3G, 4G, 5G, e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de curto alcance como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.[0178] In other examples, operating room devices 1a to 1n/2a to 2m may communicate with the modular communication hub 203 via standard wireless Bluetooth technology to exchange data over short distances (with the using short-wavelength UHF radio waves in the ISM band 2.4 to 2.485 GHz) from fixed and mobile devices and building personal area networks (PANs). In other aspects, operating room devices 1a to 1n/2a to 2m may communicate with the modular communication hub 203 via a number of wireless and wired communication standards or protocols, including but not limited to , Wi-Fi (IEEE 802.11 family), WiMAX (IEEE 802.16 family), IEEE 802.20, long-term evolution (LTE), and Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, and Ethernet derivatives thereof, as well as any other wireless and wired protocols that are designated as 3G, 4G, 5G, and beyond. The computing module may include a plurality of communication modules. For example, a first communication module may be dedicated to short-range wireless communications such as Wi-Fi and Bluetooth, and a second communication module may be dedicated to longer-range wireless communications such as GPS, EDGE, GPRS, CDMA , WiMAX, LTE, Ev-DO, and others.

[0179] O hub de comunicação modular 203 pode servir como uma conexão central para um ou todos os dispositivos de sala de operação 1a a 1n/2a a 2m e lida com um tipo de dados conhecido como quadros. Os quadros transportam os dados gerados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. Quando um quadro é recebido pelo hub de comunicação modular 203, ele é amplificado e transmitido para o roteador de rede 211, que transfere os dados para os recursos de computação em nuvem com o uso de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio ou com fio, conforme descrito na presente invenção.[0179] The modular communications hub 203 can serve as a central connection for one or all of the operating room devices 1a to 1n/2a to 2m and handles a type of data known as frames. The frames carry data generated by devices 1a to 1n/2a to 2m. When a frame is received by the modular communication hub 203, it is amplified and transmitted to the network router 211, which transfers the data to cloud computing resources using a series of wireless communication standards or protocols or wired, as described in the present invention.

[0180] O hub de comunicação modular 203 pode ser usado como um dispositivo independente ou ser conectado a hubs de rede compatíveis e chaves de rede para formar uma rede maior. O hub de comunicação modular 203 é, em geral, fácil de instalar, configurar e manter, fazendo dele uma boa opção para a rede dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m da sala de operação.[0180] The modular communication hub 203 can be used as a stand-alone device or be connected to compatible network hubs and network switches to form a larger network. The 203 modular communications hub is generally easy to install, configure and maintain, making it a good choice for networking 1a to 1n/2a devices within 2m of the operating room.

[0181] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 200. O sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 é similar em muitos aspectos ao sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 100. Por exemplo, o sistema cirúrgico, interativo, implementado por computador 200 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 202, que são similares em muitos aspectos aos sistemas cirúrgicos 102. Cada sistema cirúrgico 202 inclui ao menos um hub cirúrgico 206 em comunicação com uma nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213. Em um aspecto, o sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 compreende uma torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dispositivos de sala de operação como, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operações. Conforme mostrado na Figura 10, a torre de controle modular 236 compreende um hub de comunicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Conforme ilustrado no exemplo da Figura 9, a torre de controle modular 236 é acoplada a um módulo de imageamento 238 que é acoplado a um endoscópio 239, um módulo gerador 240 que é acoplado a um dispositivo de energia 241, um módulo de evacuação de fumaça 226, um módulo de sucção/irrigação 228, um módulo de comunicação 230, um módulo de processador 232, uma matriz de armazenamento 234, um dispositivo/instrumento inteligente 235 opcionalmente acoplado a uma tela 237, e um módulo de sensor sem contato 242. Os dispositivos da sala de operação estão acoplados aos recursos de computação em nuvem e ao armazenamento de dados através da torre de controle modular 236. O hub robô 222 também pode ser conectado à torre de controle modular 236 e aos recursos de computação em nuvem. Os dispositivos/Instrumentos 235, sistemas de visualização 208, entre outros, podem ser acoplados à torre de controle modular 236 por meio de padrões ou protocoles de comunicação com fio ou sem fio, conforme descrito na presente invenção. A torre de controle modular 236 pode ser acoplada a uma tela do hub 215 (por exemplo, monitor, tela) para exibir e sobrepor imagens recebidas do módulo de imageamento, tela do dispositivo/instrumento e/ou outros sistemas de visualização 208. A tela do hub também pode exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobrepostas.[0181] Figure 9 illustrates a computer-implemented interactive surgical system 200. The computer-implemented interactive surgical system 200 is similar in many respects to the computer-implemented interactive surgical system 100. For example, the computer-implemented interactive surgical system per computer 200 includes one or more surgical systems 202, which are similar in many respects to surgical systems 102. Each surgical system 202 includes at least one surgical hub 206 in communication with a cloud 204 that may include a remote server 213. In one aspect , the computer-implemented interactive surgical system 200 comprises a modular control tower 236 connected to multiple operating room devices, such as intelligent surgical instruments, robots, and other computerized devices located in the operating room. As shown in Figure 10, the modular control tower 236 comprises a modular communications hub 203 coupled to a computer system 210. As illustrated in the example of Figure 9, the modular control tower 236 is coupled to an imaging module 238 that is coupled to an endoscope 239, a generator module 240 that is coupled to a power device 241, a smoke evacuation module 226, a suction/irrigation module 228, a communication module 230, a processor module 232, a storage array 234, a smart device/instrument 235 optionally coupled to a display 237, and a contactless sensor module 242. The operating room devices are coupled to cloud computing resources and data storage via the storage tower. modular control 236. The robot hub 222 can also be connected to the modular control tower 236 and cloud computing resources. Devices/Instruments 235, visualization systems 208, among others, can be coupled to the modular control tower 236 through wired or wireless communication standards or protocols, as described in the present invention. The modular control tower 236 may be coupled to a hub screen 215 (e.g., monitor, screen) to display and overlay images received from the imaging module, device/instrument screen, and/or other display systems 208. The screen The hub can also display data received from devices connected to the modular control tower together with images and overlaid images.

[0182] A Figura 10 ilustra um hub cirúrgico 206 que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular 236. A torre de controle modular 236 compreende um hub de comunicação modular 203, por exemplo, um dispositivo de conectividade de rede, e um sistema de computador 210 para fornecer processamento, visualização, e da imageamento locais, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 10, o hub de comunicação modular 203 pode ser conectado em uma configuração em camadas para expandir o número de módulos (por exemplo, dispositivos) que podem ser conectados ao hub de comunicação modular 203 e transferir dados associados com os módulos ao sistema de computador 210, recursos de computação em nuvem, ou ambos. Conforme mostrado na Figura 10, cada um dos hubs/chaves de rede no hub de comunicação modular 203 inclui três portas a jusante e uma porta a montante. O hub/chave de rede a montante é conectado a um processador para fornecer uma conexão de comunicação com a recursos de computação em nuvem e uma tela local 217. A comunicação com a nuvem 204 pode ser feita através de um canal de comunicação com fio ou sem fio.[0182] Figure 10 illustrates a surgical hub 206 comprising a plurality of modules coupled to the modular control tower 236. The modular control tower 236 comprises a modular communications hub 203, e.g., a network connectivity device, and a computer system 210 for providing local processing, visualization, and imaging, for example. As shown in Figure 10, the modular communications hub 203 may be connected in a layered configuration to expand the number of modules (e.g., devices) that may be connected to the modular communications hub 203 and transfer data associated with the modules to the computer system 210, cloud computing resources, or both. As shown in Figure 10, each of the network hubs/switches in the modular communication hub 203 includes three downstream ports and one upstream port. The upstream network hub/switch is connected to a processor to provide a communication connection to cloud computing resources and a local display 217. Communication with the cloud 204 may be done via a wired communication channel or wireless.

[0183] O hub cirúrgico 206 usa um módulo de sensor sem contato 242 para medir as dimensões da sala de operação e gerar um mapa da sala cirúrgica com o uso de dispositivos de medição sem contato do tipo laser ou ultrassônico. Um módulo de sensor sem contato baseado em ultrassom escaneia a sala de operação mediante a transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando esta salta fora do perímetro das paredes de uma sala de operação, conforme descrito sob o título Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade, no qual o módulo de sensor é configurado para determinar o tamanho da sala de operação e ajustar os limites da distância de emparelhamento com Bluetooth. Um módulo de sensor sem contato baseado em laser escaneia a sala de operação transmitindo pulsos de luz laser, recebendo pulsos de luz laser que saltam das paredes do perímetro da sala de operação, e comparando a fase do pulso transmitido ao pulso recebido para determinar o tamanho da sala de operação e para ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth, por exemplo.[0183] The surgical hub 206 uses a non-contact sensor module 242 to measure the dimensions of the operating room and generate a map of the operating room using laser or ultrasonic type non-contact measuring devices. An ultrasound-based contactless sensor module scans the operating room by transmitting an ultrasound burst and receiving the echo when it bounces off the perimeter of an operating room walls, as described under the heading Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room" in US provisional patent application serial no. 62/611,341, entitled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed on December 28, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety, in which the sensor module is configured to determine the size of the operating room and adjust Bluetooth pairing distance limits. A laser-based contactless sensor module scans the operating room transmitting pulses of laser light, receiving pulses of laser light that bounce off the perimeter walls. of the operating room, and comparing the phase of the transmitted pulse to the received pulse to determine the size of the operating room and to adjust Bluetooth pairing distance limits, for example.

[0184] O sistema de computador 210 compreende um processador 244 e uma interface de rede 245. O processador 244 é acoplado a um módulo de comunicação 247, armazenamento 248, memória 249, memória não volátil 250, e interface de entrada/ saída 251 através de um barramento de sistema. O barramento do sistema pode ser qualquer um dos vários tipos de estruturas de barramento, incluindo o barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico ou barramento externo, e/ou barramento local que usa qualquer variedade de arquiteturas de barramento disponíveis incluindo, mas não se limitando a, barramento de 9 bits, arquitetura de padrão industrial (ISA), Micro-Charmel Architecture (MSA), ISA extendida (EISA), Eletrônica de drives inteligentes (IDE), barramento local VESA (VLB), Interconexão de componentes periféricos (PCI), USB, porta gráfica acelerada (AGP), barramento de PCMCIA (Associação internacional de cartões de memória para computadores pessoais, "Personal Computer Memory Card International Association"), Interface de sistemas para pequenos computadores (SCSI), ou qualquer outro barramento proprietário.[0184] Computer system 210 comprises a processor 244 and a network interface 245. The processor 244 is coupled to a communications module 247, storage 248, memory 249, non-volatile memory 250, and input/output interface 251 through of a system bus. The system bus can be any of several types of bus structures, including the memory bus or memory controller, a peripheral bus or external bus, and/or a local bus that uses any variety of available bus architectures including, but not limited to, not limited to, 9-bit bus, Industry Standard Architecture (ISA), Micro-Charmel Architecture (MSA), Extended ISA (EISA), Intelligent Drive Electronics (IDE), VESA Local Bus (VLB), Component Interconnect peripherals (PCI), USB, accelerated graphics port (AGP), PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) bus, Small Computer Systems Interface (SCSI), or any another proprietary bus.

[0185] O processador 244 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o processador pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.[0185] Processor 244 may be any single-core or multi-core processor, such as those known under the trade name ARM Cortex available from Texas Instruments. In one aspect, the processor may be a Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM processor, available from Texas Instruments, for example, which comprises an integrated memory of 256 KB single-cycle flash memory, or other non-volatile memory, up to 40 MHz. , a look-ahead buffer to optimize performance above 40 MHz, a 32 KB single-cycle serial random access memory (SRAM), an internal read-only memory (ROM) loaded with the StellarisWare® program, 2 KB electrically erasable programmable readout (EEPROM), one or more pulse width modulation (PWM) modules, one or more analog quadrature encoder inputs (QEI), one or more analog to digital converters (ADC) 12-bit with 12 analogue input channels, details of which are available in the product datasheet.

[0186] Em um aspecto, o processador 244 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias com base em controlador, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.[0186] In one aspect, the processor 244 may comprise a security controller comprising two controller-based families, such as TMS570 and RM4x, known under the trade name Hercules ARM Cortex R4, also by Texas Instruments. The safety controller can be configured specifically for IEC 61508 and ISO 26262 safety-critical applications, among others, to provide advanced integrated safety features while providing scalable performance, connectivity, and memory options.

[0187] A memória de sistema inclui memória volátil e memória não volátil. O sistema básico de entrada/saída (BIOS), contendo as rotinas básicas para transferir informações entre elementos dentro do sistema de computador, como durante a partida, é armazenado em memória não volátil. Por exemplo, a memória não volátil pode incluir ROM, ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), EEPROM ou memória flash. A memória volátil inclui memória de acesso aleatório (RAM), que atua como memória cache externo. Além disso, a RAM está disponível em muitas formas como SRAM, RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM taxa de dados dobrada (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), e RAM direta Rambus RAM (DRRAM).[0187] System memory includes volatile memory and non-volatile memory. The basic input/output system (BIOS), containing the basic routines for transferring information between elements within the computer system, such as during startup, is stored in non-volatile memory. For example, non-volatile memory may include ROM, programmable ROM (PROM), electrically programmable ROM (EPROM), EEPROM, or flash memory. Volatile memory includes random access memory (RAM), which acts as external cache memory. Furthermore, RAM is available in many forms such as SRAM, dynamic RAM (DRAM), synchronous DRAM (SDRAM), double data rate SDRAM (DDR SDRAM), enhanced SDRAM (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), and direct RAM. Rambus RAM (DRRAM).

[0188] O sistema de computador 210 inclui também mídia de armazenamento de computador removível/não removível, volátil/não volátil, como, por exemplo, armazenamento de disco. O armazenamento de disco inclui, mas não se limita a, dispositivos como uma unidade de disco magnético, unidade de disco flexível, acionador de fita, acionador Jaz, acionador Zip, acionador LS-60, cartão de memória flash ou memória stick (pen-drive). Além disso, o disco de armazenamento pode incluir mídias de armazenamento separadamente ou em combinação com outras mídias de armazenamento incluindo, mas não se limitam a, uma unidade de disco óptico como um dispositivo ROM de disco compacto (CD-ROM) unidade de disco compacto gravável (CD-R Drive), unidade de disco compacto regravável (CD-RW drive), ou uma unidade ROM de disco digital versátil (DVD-ROM). Para facilitar a conexão dos dispositivos de armazenamento de disco com o barramento de sistema, uma interface removível ou não removível pode ser usada.[0188] Computer system 210 also includes removable/non-removable, volatile/non-volatile computer storage media, such as, for example, disk storage. Disk storage includes, but is not limited to, devices such as a magnetic disk drive, floppy disk drive, tape drive, Jaz drive, Zip drive, LS-60 drive, flash memory card, or memory stick. drive). Additionally, the storage disk may include storage media separately or in combination with other storage media including, but not limited to, an optical disk drive such as a compact disk ROM device (CD-ROM) compact disk drive recordable (CD-R Drive), rewritable compact disc drive (CD-RW drive), or a digital versatile disk ROM drive (DVD-ROM). To facilitate the connection of disk storage devices to the system bus, a removable or non-removable interface can be used.

[0189] É para ser entendido que o sistema de computador 210 inclui um software que age como intermediário entre os usuários e os recursos básicos do computador descritos em um ambiente operacional adequado. Tal software inclui um sistema operacional. O sistema operacional, que pode ser armazenado no armazenamento de disco, atua para controlar e alocar recursos do sistema de computador. As aplicações de sistemas se beneficiam dos recursos de gerenciamento pelo sistema operacional através de módulos de programa e 'dados de programa armazenadas na memória do sistema ou no disco de armazenamento. É para ser entendido que vários componentes descritos na presente invenção podem ser implementados com vários sistemas operacionais ou combinações de sistemas operacionais.[0189] It is to be understood that computer system 210 includes software that acts as an intermediary between users and the basic computer capabilities described in a suitable operating environment. Such software includes an operating system. The operating system, which can be stored on disk storage, acts to control and allocate computer system resources. System applications benefit from management capabilities by the operating system through program modules and program data stored in system memory or disk storage. It is to be understood that various components described in the present invention can be implemented with various operating systems or combinations of operating systems.

[0190] Um usuário insere comandos ou informações no sistema de computador 210 através do(s) dispositivo(s) de entrada acoplado(s) à interface I/O 251. Os dispositivos de entrada incluem, mas não se limitam a, um dispositivo apontador como um mouse, trackball, stylus, touchpad, teclado, microfone, joystick, bloco de jogo, placa de satélite, escâner, cartão sintonizador de TV, câmera digital, câmera de vídeo digital, câmera de web, e similares. Esses e outros dispositivos de entrada se conectam ao processador através do barramento de sistema através da(s) porta(s) de interface. As portas de interface incluem, por exemplo, uma porta em série, uma porta paralela, uma porta de jogo e um USB. Os dispositivos de saída usam alguns dos mesmos tipos de portas que os dispositivos de entrada. Dessa forma, por exemplo, uma porta USB pode ser usada para fornecer entrada ao sistema de computador e para fornecer informações do sistema de computador para um dispositivo de saída. Um adaptador de saída é fornecido para ilustrar que existem alguns dispositivos de saída como monitores, telas, alto-falantes, e impressoras, entre outros dispositivos de saída, que precisam de adaptadores especiais. Os adaptadores de saída incluem, a título de Ilustração e não de limitação, cartões de vídeo e som que fornecem um meio de conexão entre o dispositivo de saída e o barramento de sistema. Deve ser observado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos, como computadores remotos, fornecem capacidades de entrada e de saída.[0190] A user enters commands or information into computer system 210 through input device(s) coupled to I/O interface 251. Input devices include, but are not limited to, a device pointer such as a mouse, trackball, stylus, touchpad, keyboard, microphone, joystick, game pad, satellite card, scanner, TV tuner card, digital camera, digital video camera, web camera, and the like. These and other input devices connect to the processor via the system bus through the interface port(s). Interface ports include, for example, a serial port, a parallel port, a game port, and a USB. Output devices use some of the same types of ports as input devices. Thus, for example, a USB port can be used to provide input to the computer system and to provide information from the computer system to an output device. An output adapter is provided to illustrate that there are some output devices such as monitors, screens, speakers, and printers, among other output devices, that require special adapters. Output adapters include, by way of illustration and not limitation, video and sound cards that provide a means of connection between the output device and the system bus. It should be noted that other devices and/or device systems, such as remote computers, provide input and output capabilities.

[0191] O sistema de computador 210 pode operar em um ambiente em rede com o uso de conexões lógicas com um ou mais computadores remotos, como os computadores em nuvem, ou os computadores locais. Os computadores remotos em nuvem podem ser um computador pessoal, servidor, roteador, computador pessoal de rede, estação de trabalho, aparelho baseado em microprocessador, dispositivo de pares, ou outro nó de rede comum, e similares, e tipicamente incluem muitos ou todos os elementos descritos em relação ao sistema de computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de armazenamento de memória é ilustrado com o computador remoto. Os computadores remotos são logicamente conectados ao sistema de computador através de uma interface de rede e então fisicamente conectados através de uma conexão de comunicação. A interface de rede abrange redes de comunicação como redes de áreas locais (LANs) e redes de áreas amplas (WANs). As tecnologias LAN incluem interface de dados distribuída por fibra (FDDI), interface de dados distribuídos por cobre (CDDI), Ethernet/IEEE 802.3, anel de Token/IEEE 802.5 e similares. As tecnologias WAN incluem, mas não se limitam a, links de ponto a ponto, redes de comutação de circuito como redes digitais de serviços integrados (ISDN) e variações nos mesmos, redes de comutação de pacotes e linhas digitas de assinante (DSL).[0191] Computer system 210 may operate in a networked environment using logical connections with one or more remote computers, such as cloud computers, or local computers. Remote cloud computers may be a personal computer, server, router, network personal computer, workstation, microprocessor-based device, peer device, or other common network node, and the like, and typically include many or all of the elements described in relation to the computer system. For brevity, only one memory storage device is illustrated with the remote computer. Remote computers are logically connected to the computer system through a network interface and then physically connected through a communications connection. The network interface encompasses communication networks such as local area networks (LANs) and wide area networks (WANs). LAN technologies include Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Copper Distributed Data Interface (CDDI), Ethernet/IEEE 802.3, Token Ring/IEEE 802.5, and the like. WAN technologies include, but are not limited to, point-to-point links, circuit-switched networks such as integrated services digital networks (ISDN) and variations thereof, packet-switched networks, and digital subscriber lines (DSL).

[0192] Em vários aspectos, o sistema de computador 210 da Figura 10, o módulo de imageamento 238 e/ou sistema de visualização 208, e/ou o módulo de processador 232 das Figuras 9 a 10, pode compreender um processador de imagem, motor de processamento de imagem, processador de mídia, ou qualquer especializada processador de sinal digital (DSP) usado para o processamento de imagens digitais. O processador de imagem pode empregar computação paralela com tecnologias de instrução única de múltiplos dados (SIMD) ou de múltiplas instruções de múltiplos dados (MIMD) para aumentar a velocidade e a eficiência. O motor de processamento de imagem digital pode executar uma série de tarefas. O processador de imagem pode ser um sistema em um circuito integrado com arquitetura de processador de múltiplos núcleos.[0192] In various aspects, the computer system 210 of Figure 10, the imaging module 238 and/or display system 208, and/or the processor module 232 of Figures 9 to 10, may comprise an image processor, image processing engine, media processor, or any specialized digital signal processor (DSP) used for processing digital images. The image processor can employ parallel computing with single instruction multiple data (SIMD) or multiple instruction multiple data (MIMD) technologies to increase speed and efficiency. The digital image processing engine can perform a number of tasks. The image processor may be a system on an integrated circuit with multi-core processor architecture.

[0193] As conexões de comunicação referem-se ao hardware/software usado para conectar a interface de rede ao barramento. Embora a conexão de comunicação seja mostrada para clareza ilustrativa dentro do sistema de computador, ela também pode ser externa ao sistema de computador 210. O hardware/software necessário para a ligação à interface de rede inclui, apenas para fins ilustrativos, tecnologias internas e externas como modems, incluindo modems de série de telefone regulares, modems de cabo e modems DSL, adaptadores de ISDN e cartões Ethernet.[0193] Communication connections refer to the hardware/software used to connect the network interface to the bus. Although the communications connection is shown for illustrative clarity within the computer system, it may also be external to the computer system 210. The hardware/software required for connection to the network interface includes, for illustrative purposes only, internal and external technologies. such as modems, including regular telephone series modems, cable modems and DSL modems, ISDN adapters and Ethernet cards.

[0194] A Figura 11 ilustra um diagrama de blocos funcionais de um aspecto de um dispositivo de hub de rede USB 300, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. No aspecto ilustrado, o dispositivo de hub de rede USB 300 usa um hub de circuito integrado TUSB2036 disponível junto à Texas Instrumentos. O hub de rede USB 300 é um dispositivo CMOS que fornece uma porta de transceptor USB a montante 302 e até três portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 em conformidade com a especificação USB 2.0. A porta de transceptor USB a montante 302 é uma porta-raiz de dados diferenciais que compreende uma entrada de dados diferenciais "menos" (DM0) emparelhada com uma entrada de dados diferenciais "mais" (DP0). As três portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são portas de dados diferenciais, em que cada porta inclui saídas de dados diferenciais "mais" (DP1-DP3) emparelhadas com zaidas de dados diferenciais "menos" (DM1-DM3).[0194] Figure 11 illustrates a functional block diagram of an aspect of a USB network hub device 300, in accordance with at least one aspect of the present description. In the illustrated appearance, the USB 300 network hub device uses a TUSB2036 integrated circuit hub available from Texas Instruments. The USB network hub 300 is a CMOS device that provides one upstream USB transceiver port 302 and up to three downstream USB transceiver ports 304, 306, 308 in compliance with the USB 2.0 specification. The upstream USB transceiver port 302 is a differential data root port comprising a "minus" differential data input (DM0) paired with a "plus" differential data input (DP0). The three downstream USB transceiver ports 304, 306, 308 are differential data ports, where each port includes "plus" differential data outputs (DP1-DP3) paired with "minus" differential data outputs (DM1-DM3). .

[0195] O dispositivo de hub de rede USB 300 é implementado com uma máquina de estado digital em vez de um microcontrolador, e nenhuma programação de firmware é necessária. Os transceptores USB totalmente compatíveis são integrados no circuito para a porta do transceptor USB a montante 302 e todas as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308. As portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 suportam tanto os dispositivos de velocidade total como de baixa velocidade configurando automaticamente a taxa de varredura de acordo com a velocidade do dispositivo fixado às portas. O dispositivo de hub de rede USB 300 pode ser configurado em modo alimentado por barramento ou autoalimentado e inclui uma lógica de energia central 312 para gerenciar a potência.[0195] The USB network hub device 300 is implemented with a digital state machine instead of a microcontroller, and no firmware programming is required. Fully compatible USB transceivers are integrated into the circuitry for the upstream USB transceiver port 302 and all downstream USB transceiver ports 304, 306, 308. The downstream USB transceiver ports 304, 306, 308 support both full speed or low speed by automatically configuring the scan rate according to the speed of the device attached to the ports. The USB network hub device 300 can be configured in bus-powered or self-powered mode and includes a core power logic 312 to manage power.

[0196] O dispositivo de hub de rede USB 300 inclui um motor de interface em série 310 (SIE). O SIE 310 é a extremidade frontal do hardware do hub de rede USB 300 e lida com a maior parte do protocolo descrito no capítulo 8 da especificação USB. O SIE 310 tipicamente compreende a sinalização até o nível da transação. As funções que ele maneja poderiam incluir: reconhecimento de pacote, sequenciamento de transação, SOP, EOP, RESET, e RESUME a detecção/geração de sinais, separação de relógio/dados, codificação/descodificação de dados não retorno a zero invertido (NRZI), geração e verificação de CRC (token e dados), geração e verificação/descodificação de pacote ID (PID), e/ou conversão série-paralelo/paralelo-série. O 310 recebe uma entrada de relógio 314 e é acoplado a um circuito lógica suspender/retomar e temporizador de quadro 316 e um circuito de repetição controlador central 318 para controlar a comunicação entre a porta do transceptor USB a montante 302 e as portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 através dos circuitos lógicos das portas 320, 322, 324. O SIE 310 é acoplado a um decodificador de comando 326 através da interface lógica para controlar os comandos de uma EEPROM em série através de uma interface de EEPROM em série 330.[0196] The USB network hub device 300 includes a serial interface engine 310 (SIE). The SIE 310 is the hardware front end of the USB 300 network hub and handles most of the protocol described in chapter 8 of the USB specification. SIE 310 typically comprises signaling down to the transaction level. The functions it handles could include: packet recognition, transaction sequencing, SOP, EOP, RESET, and RESUME signal detection/generation, clock/data separation, non-reverse-zero data encoding/decoding (NRZI) , CRC (token and data) generation and verification, packet ID (PID) generation and verification/decoding, and/or series-to-parallel/parallel-to-series conversion. 310 receives a clock input 314 and is coupled to a suspend/resume and frame timer logic circuit 316 and a central controller replay circuit 318 to control communication between the upstream USB transceiver port 302 and the USB transceiver ports. downstream 304, 306, 308 through the logic circuits of ports 320, 322, 324. The SIE 310 is coupled to a command decoder 326 through the logic interface to control commands from a series EEPROM through a serial EEPROM interface. 330 series.

[0197] Em vários aspectos, o hub de rede USB 300 pode conectar 127 as funções configuradas em até seis camadas (níveis) lógicas a um único computador. Além disso, o hub de rede USB 300 pode conectar todos os periféricos com o uso de um cabo de quatro fios padronizado que fornece tanto comunicação como distribuição de potência. As configurações de potência são modos alimentados por barramento e autoalimentados. O hub de rede USB 300 pode ser configurado para suportar quatro modos de gerenciamento de potência: um hub alimentado por barramento, com gerenciamento de potência de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas, e o hub autoalimentado, com gerenciamento de energia de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas. Em um aspecto, com o uso de um cabo USB, o hub de rede de USB 300, a porta de transceptor USB a montante 302 é plugada em um controlador de hospedeiro USB, e as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são expostas para conectar dispositivos compatíveis de USB, e assim por diante.[0197] In various aspects, the USB network hub 300 can connect 127 functions configured in up to six logical layers (levels) to a single computer. Additionally, the USB 300 network hub can connect all peripherals using a standardized four-wire cable that provides both communication and power distribution. The power settings are bus-powered and self-powered modes. The USB 300 network hub can be configured to support four power management modes: a bus-powered hub, with individual port power management or grouped port power management, and the self-powered hub, with port power management individual or grouped port power management. In one aspect, using a USB cable, the USB network hub 300, the upstream USB transceiver port 302 is plugged into a USB host controller, and the downstream USB transceiver ports 304, 306, 308 are exposed for connecting compatible USB devices, and so on.

Hardware do instrumento cirúrgicoSurgical Instrument Hardware

[0198] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um módulo de um sistema de controle 470 de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com um ou mais aspectos da presente descrição. O sistema 470 compreende um circuito de controle. O circuito de controle inclui um microcontrolador 461 que compreende um processador 462 e uma memória 468. Um ou mais dos sensores 472, 474, 476, por exemplo, fornecem retroinformação em tempo real para o processador 462. Um motor 482, acionado por um acionador do motor 492, acopla operacionalmente um membro de deslocamento longitudinalmente móvel para acionar um braço de aperto do membro de fechamento. Um sistema de rastreamento 480 é configurado para determinar a posição do membro de deslocamento longitudinalmente móvel. As informações de posição são fornecidas para o processador 462, que pode ser programado ou configurado para determinar a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel bem como a posição do membro de fechamento. Motores adicionais podem ser fornecidos na interface do acionador de ferramenta para controlar a trajetória de fechamento do tubo, a rotação do eixo de acionamento, a articulação, ou o fechamento do braço de aperto, ou uma combinação dos mesmos. Uma tela 473 exibe uma variedade de condições de operação dos instrumentos e pode incluir funcionalidade de tela sensível ao toque para entrada de dados. As informações exibidas na tela 473 podem ser sobrepostas com imagens capturadas através de módulos de imageamento endoscópicos.[0198] Figure 12 illustrates a logical diagram of a module of a control system 470 of a surgical instrument or tool, in accordance with one or more aspects of the present description. System 470 comprises a control circuit. The control circuit includes a microcontroller 461 comprising a processor 462 and a memory 468. One or more of sensors 472, 474, 476, for example, provide real-time feedback to the processor 462. A motor 482, driven by a driver of motor 492, operatively couples a longitudinally movable displacement member to drive a clamping arm of the closing member. A tracking system 480 is configured to determine the position of the longitudinally movable displacement member. Position information is provided to processor 462, which can be programmed or configured to determine the position of the longitudinally movable drive member as well as the position of the closure member. Additional motors may be provided at the tool driver interface to control the tube closing trajectory, drive shaft rotation, pivoting, or clamping arm closing, or a combination thereof. A screen 473 displays a variety of instrument operating conditions and may include touch screen functionality for data entry. Information displayed on screen 473 may be overlaid with images captured through endoscopic imaging modules.

[0199] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o microcontrolador principal 461 pode ser um processador LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório em série de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória programável e apagável eletricamente só de leitura (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), e/ou um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.[0199] In one aspect, the microcontroller 461 may be any single-core or multi-core processor, such as those known under the trade name ARM Cortex available from Texas Instruments. In one aspect, the main microcontroller 461 may be an LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F processor, available from Texas Instruments, for example, which comprises an integrated memory of 256 KB single-cycle flash memory, or other non-volatile memory, up to 40 MHz, a look-ahead buffer to optimize performance above 40 MHz, a 32 KB single-cycle serial random access memory (SRAM), an internal read-only memory (ROM) loaded with the StellarisWare® program, memory 2 KB programmable and erasable electrically read-only (EEPROM), one or more pulse width modulation (PWM) modules, one or more analogue quadrature encoder inputs (QEI), and/or one or more analog converters to 12-bit digital (ADC) with 12 analog input channels, details of which are available in the product datasheet.

[0200] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias à base de controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.[0200] In one aspect, the microcontroller 461 may comprise a safety controller comprising two controller-based families, such as TMS570 and RM4x known under the trade name Hercules ARM Cortex R4, also available from Texas Instruments. The safety controller can be configured specifically for IEC 61508 and ISO 26262 safety-critical applications, among others, to provide advanced integrated safety features while providing scalable performance, connectivity, and memory options.

[0201] O microcontrolador 461 pode ser programado para realizar várias funções tais como o controle preciso da velocidade e posição do bisturi, dos sistemas de articulação, do braço de aperto, ou uma combinação dos mesmos. Em um aspecto, o microcontrolador 461 inclui um processador 462 e uma memória 468. O motor elétrico 482 pode ser um motor de corrente contínua (CC) escovado com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou bisturi. Em um aspecto, um acionador de motor 492 pode ser um A3941 disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto. Uma descrição detalhada de um sistema de posicionamento absoluto é feita na publicação de pedido de patente US n° 2017/0296213, intitulada SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, publicada em 19 de outubro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0201] The microcontroller 461 can be programmed to perform various functions such as precisely controlling the speed and position of the scalpel, the articulation systems, the clamping arm, or a combination thereof. In one aspect, the microcontroller 461 includes a processor 462 and a memory 468. The electric motor 482 may be a brushed direct current (DC) motor with a gearbox and mechanical connections with a linkage or scalpel system. In one aspect, a motor driver 492 may be an A3941 available from Allegro Microsystems, Inc. Other motor drivers may be readily substituted for use in the tracking system 480 comprising an absolute positioning system. A detailed description of an absolute positioning system is provided in US Patent Application Publication No. 2017/0296213, entitled SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, published October 19, 2017, which is incorporated herein into reference title in its entirety.

[0202] O microcontrolador 461 pode ser programado para fornecer controle preciso da velocidade e da posição dos membros de deslocamento e sistemas de articulação. O microcontrolador 461 pode ser configurado para computar uma resposta no software do microcontrolador 461. A resposta computada é comparada a uma resposta medida do sistema real para se obter uma resposta "observada", que é usada para as decisões reais baseadas na realimentação. A resposta observada é um valor favorável e ajustado, que equilibra a natureza uniforme e contínua da resposta simulada com a resposta medida, o que pode detectar influências externas no sistema.[0202] The microcontroller 461 can be programmed to provide precise control of the speed and position of the travel members and linkage systems. The microcontroller 461 may be configured to compute a response in the microcontroller 461 software. The computed response is compared to a measured response of the real system to obtain an "observed" response, which is used for actual feedback-based decisions. The observed response is a favorable and adjusted value, which balances the uniform and continuous nature of the simulated response with the measured response, which can detect external influences on the system.

[0203] Em um aspecto, o motor 482 pode ser controlado pelo acionador de motor 492 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em várias formas, o motor 482 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) escovado, com uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor 482 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O acionador de motor 492 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo (FETs), por exemplo. O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou compartimento da ferramenta para fornecer poder de controle para o instrumento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de alimentação pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como a fonte de energia para energizar o instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação pode ser células de bateria substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íons de lítio que podem ser acopláveis e separáveis do conjunto de alimentação.[0203] In one aspect, the motor 482 may be controlled by the motor driver 492 and may be used by the firing system of the instrument or surgical tool. In various forms, motor 482 may be a brushed direct current (DC) drive motor, with a maximum rotational speed of approximately 25,000 RPM, for example. In other arrangements, the motor 482 may include a brushless motor, a wireless motor, a synchronous motor, a stepper motor, or any other suitable type of electric motor. Motor driver 492 may comprise an H-bridge driver comprising field effect transistors (FETs), for example. Motor 482 may be powered by a power assembly releasably mounted in the grip assembly or tool housing to provide control power to the instrument or surgical tool. The power supply assembly may comprise a battery that may include a plurality of battery cells connected in series, which may be used as the power source to power the instrument or surgical tool. In certain circumstances, the power pack battery cells may be replaceable and/or rechargeable battery cells. In at least one example, the battery cells may be lithium-ion batteries that may be attachable and separable from the power pack.

[0204] O acionador de motor 492 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador 492 A3941 é um controlador de ponte inteira para uso com transístores de efeito de campo de óxido de metal semicondutor (MOSFET) de potência externa, de canal N, especificamente projetados para cargas indutivas, como motores de corrente contínua escovados. O acionador 492 compreende um regulador de bomba de carga único que fornece acionamento de porta completo (>10 V) para baterias com tensão até 7 V e permite que o A3941 opere com um acionamento de porta reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser usado para fornecer a tensão ultrapassante à fornecida pela bateria necessária para os MOSFETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente contínua (100% ciclo de trabalho). A ponte inteira pode ser acionada nos modos de queda rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincronizada. No modo de queda lenta, a recirculação da corrente pode se dar por meio dos FETs superior e inferior. Os FETs de energia são protegidos do efeito shoot- through por meio de resistores com tempo morto programável. Os diagnósticos integrados fornecem indicação de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de energia, podendo ser configurado para proteger os MOSFETs de potência na maioria das condições de curto-circuito. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 compreendendo um sistema de posicionamento absoluto.[0204] The 492 motor driver may be an A3941, available from Allegro Microsystems, Inc. The 492 A3941 driver is a full bridge controller for use with external power semiconductor metal oxide field effect transistors (MOSFET). , N-channel, specifically designed for inductive loads such as brushed DC motors. The 492 driver comprises a unique charge pump regulator that provides full gate drive (>10 V) for batteries with voltages up to 7 V and allows the A3941 to operate with reduced gate drive, up to 5.5 V. A capacitor input drive can be used to supply the battery-in excess voltage required for the N-channel MOSFETs. An internal charge pump for the top-side drive allows direct current operation (100% duty cycle). The entire bridge can be driven in fast or slow drop modes using diodes or synchronized rectification. In slow drop mode, current recirculation can occur through the upper and lower FETs. The power FETs are protected from the shoot-through effect by means of resistors with programmable dead time. Built-in diagnostics provide indication of undervoltage, overtemperature, and power bridge failures and can be configured to protect power MOSFETs under most short circuit conditions. Other motor drives can be readily substituted for use in the tracking system 480 comprising an absolute positioning system.

[0205] O sistema de rastreamento 480 compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um sensor de posição 472 de acordo com um aspecto da presente descrição. O sensor de posição 472 para um sistema de posicionamento absoluto fornece um sinal de posição único que corresponde à localização de um membro de deslocamento. Em um aspecto, o membro de deslocamento representa um membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento correspondente de um conjunto redutor de engrenagem. Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa o membro de disparo, que pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento. Em ainda um outro aspecto, o membro de deslocamento representa um membro de deslocamento longitudinal para abrir e fechar um braço de aperto, o qual pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento. Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa um membro de fechamento do braço de aperto configurado para fechar e abrir um braço de aperto de um dispositivo de grampeador, ultrassônico, ou eletrocirúrgico, ou combinações dos mesmos. Consequentemente, como usado na presente invenção, o termo membro de deslocamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel do instrumento ou ferramenta cirúrgica como o membro de acionamento, o braço de aperto, ou qualquer elemento que possa ser deslocado. Consequentemente, o sistema de posicionamento absoluto pode, com efeito, rastrear o deslocamento do braço de aperto por rastrear o deslocamento linear do membro de acionamento móvel longitudinalmente.[0205] The tracking system 480 comprises a controlled motor drive circuit arrangement comprising a position sensor 472 in accordance with an aspect of the present description. Position sensor 472 for an absolute positioning system provides a unique position signal that corresponds to the location of a moving member. In one aspect, the displacement member represents a longitudinally movable drive member comprising a rack of drive teeth for engagement meshed with a corresponding drive gear of a gear reducer assembly. In other aspects, the displacement member represents the firing member, which may be adapted and configured to include a rack of drive teeth. In yet another aspect, the displacement member represents a longitudinal displacement member for opening and closing a clamping arm, which may be adapted and configured to include a rack of drive teeth. In other aspects, the displacement member represents a clamping arm closing member configured to close and open a clamping arm of a stapler, ultrasonic, or electrosurgical device, or combinations thereof. Accordingly, as used in the present invention, the term displacement member is used generically to refer to any movable member of the instrument or surgical tool such as the drive member, the gripping arm, or any element that can be displaced. Consequently, the absolute positioning system can, in effect, track the displacement of the clamping arm by tracking the linear displacement of the longitudinally movable drive member.

[0206] Em outros aspectos, o sistema de posicionamento absoluto pode ser configurado para rastrear a posição de um braço de aperto no processo de abertura ou fechamento. Em vários outros aspectos, o membro de deslocamento pode ser acoplado a qualquer sensor de posição 472 adequado para medir o deslocamento linear. Dessa forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel, ou o braço de aperto, ou combinações dos mesmos, pode ser acoplado a qualquer sensor de deslocamento linear. Os sensores de deslocamento linear podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem contato. Sensores de deslocamento linear podem compreender Transformadores Lineares Diferenciais Variáveis (LVDT), Transdutores Diferenciais de Relutância Variável (DVRT), um potenciômetro, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto móvel e uma série linearmente disposta em Sensores de Efeito Hall, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto fixo e uma série de móveis, dispostos linearmente em Sensores de Efeito Hall, um sistema de detecção óptico móvel que compreende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, um sistema de detecção óptico que compreende uma fonte de luz fixa e uma série móvel de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.[0206] In other aspects, the absolute positioning system may be configured to track the position of a clamping arm in the opening or closing process. In various other aspects, the displacement member may be coupled to any position sensor 472 suitable for measuring linear displacement. In this way, the longitudinally movable drive member, or clamping arm, or combinations thereof, can be coupled to any linear displacement sensor. Linear displacement sensors may include contact or non-contact displacement sensors. Linear displacement sensors may comprise Linear Variable Differential Transformers (LVDT), Differential Variable Reluctance Transducers (DVRT), a potentiometer, a magnetic detection system comprising a movable magnet and a linearly arranged array of Hall Effect Sensors, a magnetic detection system comprising a fixed magnet and a series of movable, linearly arranged Hall Effect Sensors, a movable optical detection system comprising a moving light source and a series of linearly arranged photodiodes or photodetectors, an optical detection system that comprises a fixed light source and a movable series of linearly arranged photodiodes or photodetectors, or any combination thereof.

[0207] O motor elétrico 482 pode incluir um eixo de acionamento giratório, que faz interface de modo operacional com um conjunto de engrenagem, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira de dentes de acionamento no membro de acionamento. Um elemento sensor pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de engrenagem de modo que uma única revolução do elemento sensor de posição 472 corresponda à alguma translação longitudinal linear do membro de deslocamento. Uma disposição de engrenagens e sensores pode ser conectada ao atuador linear por meio de uma disposição de cremalheira e pinhão, ou de um atuador giratório, por meio de uma roda dentada ou outra conexão. Uma fonte de alimentação fornece energia para o sistema de posicionamento absoluto e um indicador de saída pode exibir a saída do sistema de posicionamento absoluto. O membro de acionamento representa o membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento formada na mesma para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento correspondente do conjunto redutor de engrenagem. O membro de deslocamento representa o membro de disparo longitudinalmente móvel para abrir e fechar um braço de aperto.[0207] The electric motor 482 may include a rotating drive shaft, which operatively interfaces with a gear assembly, which is mounted in coupling engagement with a set or rack of drive teeth on the drive member. A sensing element may be operatively coupled to a gear assembly such that a single revolution of the position sensing element 472 corresponds to some linear longitudinal translation of the displacement member. An arrangement of gears and sensors may be connected to the linear actuator through a rack and pinion arrangement, or to a rotary actuator, through a toothed wheel or other connection. A power supply provides power to the absolute positioning system, and an output indicator can display the output of the absolute positioning system. The drive member represents the longitudinally movable drive member comprising a rack of drive teeth formed thereon for mesh engagement with a corresponding drive gear of the gear reducer assembly. The displacement member represents the longitudinally movable firing member for opening and closing a clamping arm.

[0208] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longitudinal de d1 do membro do deslocamento, onde d1 representa a distância linear longitudinal pela qual o membro de deslocamento se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução do elemento sensor acoplado ao membro de deslocamento. A disposição do sensor pode ser conectada por meio de uma redução de engrenagem que resulta no sensor de posição 472 completando uma ou mais revoluções para o curso completo do membro de deslocamento. O sensor de posição 472 pode completar múltiplas revoluções para o curso completo do membro de deslocamento.[0208] A single revolution of the sensing element associated with position sensor 472 is equivalent to a longitudinal linear displacement of d1 of the displacement member, where d1 represents the longitudinal linear distance by which the displacement member moves from point "a" to point "b" after a single revolution of the sensing element coupled to the displacement member. The sensor arrangement may be connected via a gear reduction that results in the position sensor 472 completing one or more revolutions for the full stroke of the travel member. The position sensor 472 can complete multiple revolutions for the full stroke of the displacement member.

[0209] Uma série de chaves, onde n é um número inteiro maior que um, pode ser usada sozinha ou em combinação com uma redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição única para mais de uma revolução do sensor de posição 472. O estado das chaves é transmitido de volta ao microcontrolador 461 que aplica uma lógica para determinar um sinal de posição única correspondente ao deslocamento linear longitudinal de di + d2 + ... dn do membro de deslocamento. A saída do sensor de posição 472 é fornecida ao microcontrolador 461. Em várias modalidades, o sensor de posição 472 da disposição de sensor pode compreender um sensor magnético, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, ou uma série de elementos de efeito Hall analógicos, que emitem uma combinação única de posição de sinais ou valores.[0209] A series of switches, where n is an integer greater than one, may be used alone or in combination with a gear reduction to provide a single position signal for more than one revolution of the position sensor 472. The state of the switches is transmitted back to the microcontroller 461 which applies logic to determine a single position signal corresponding to the longitudinal linear displacement of di + d2 + ... dn of the displacement member. The output of the position sensor 472 is provided to the microcontroller 461. In various embodiments, the position sensor 472 of the sensor array may comprise a magnetic sensor, an analog rotary sensor such as a potentiometer, or a series of analog Hall effect elements. , which output a unique combination of position signals or values.

[0210] O sensor de posição 472 pode compreender qualquer número de elementos de detecção magnética, como, por exemplo, sensores magnéticos classificados de acordo com se eles medem o campo magnético total ou os componentes vetoriais do campo magnético. As técnicas usadas para produzir ambos os tipos de sensores magnéticos abrangem muitos aspectos da física e da eletrônica. As tecnologias usadas para a detecção de campo magnético incluem fluxômetro, fluxo saturado, bombeamento óptico, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, magnetorresistência anisotrópica, magnetorresistência gigante, junções túnel magnéticas, magnetoimpedância gigante, compostos magnetostritivos/piesoelétricos, magnetodiodo, transístor magnético, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos baseados em sistemas microeletromecânicos, dentre outros.[0210] The position sensor 472 may comprise any number of magnetic sensing elements, such as, for example, magnetic sensors classified according to whether they measure the total magnetic field or the vector components of the magnetic field. The techniques used to produce both types of magnetic sensors span many aspects of physics and electronics. Technologies used for magnetic field detection include flowmeter, saturated flow, optical pumping, nuclear precession, SQUID, Hall effect, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance, magnetic tunnel junctions, giant magnetoimpedance, magnetostrictive/piesoelectric compounds, magnetodiode, magnetic transistor, fiber optics, magneto-optics and magnetic sensors based on microelectromechanical systems, among others.

[0211] Em um aspecto, o sensor de posição 472 para o sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto compreende um sistema de posicionamento absoluto giratório magnético. O sensor de posição 472 pode ser implementado como um sensor de posição giratório, magnético, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG, Áustria. O sensor de posição 472 fazer interface com o microcontrolador 461 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. O sensor de posição 472 é um componente de baixa tensão e baixa potência e inclui quatro elementos de efeito em uma área do sensor de posição 472 localizada acima de um imã. Um ADC de alta resolução e um controlador inteligente de gerenciamento de potência são também fornecidos no circuito integrado. Um processador CORDIC (computador digital para rotação de coordenadas), também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa. A posição do ângulo, os bits de alarme e as informações de campo magnético são transmitidos através de uma interface de comunicação em série padrão, como uma interface periférica em série (SPI), para o microcontrolador 461. O sensor de posição 472 fornece 12 ou 14 bits de resolução. O sensor de posição 472 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em uma pequena embalagem QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4x4x0,85 mm.[0211] In one aspect, the position sensor 472 for the tracking system 480 comprising an absolute positioning system comprises a magnetic rotary absolute positioning system. The 472 position sensor can be implemented as a single integrated circuit, magnetic, rotary position sensor, AS5055EQFT, available from Austria Microsystems, AG, Austria. The position sensor 472 interfaces with the microcontroller 461 to provide an absolute positioning system. The position sensor 472 is a low voltage, low power component and includes four effect elements in an area of the position sensor 472 located above a magnet. A high-resolution ADC and an intelligent power management controller are also provided on the integrated circuit. A CORDIC processor (digital computer for coordinate rotation), also known as the digit-by-digit method and Volder's algorithm, is provided to implement a simple and efficient algorithm for calculating hyperbolic and trigonometric functions that require only addition, subtraction, shift operations bits and lookup table. The angle position, alarm bits, and magnetic field information are transmitted through a standard serial communications interface, such as a serial peripheral interface (SPI), to the microcontroller 461. The position sensor 472 provides 12 or 14 bits of resolution. The 472 position sensor can be an AS5055 integrated circuit supplied in a small 16-pin QFN package whose measurement corresponds to 4x4x0.85 mm.

[0212] O sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser programado para implementar um controlador de feedback, como um PID, feedback de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de alimentação converte o sinal do controlador de feedback em uma entrada física para o sistema, nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores podem ser providenciados a fim de medir os parâmetros do sistema físico além da posição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns aspectos, os outros sensores podem incluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na patente US n° 9.345.481 intitulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, concedida em 24 de maio de 2016, que está incorporada por referência em sua totalidade neste documento; o pedido de patente US n° de série 2014/0263552, intitulado STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, publicado em 18 de setembro de 2014, está incorporado por referência em sua totalidade neste documento; e o pedido de patente US n° de série 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, submetido em 20 de junho de 2017, está incorporado por referência em sua totalidade neste documento. Em um sistema de processamento de sinal digital, um sistema de posicionamento absoluto é acoplado a um sistema de captura de dados digitais onde a saída do sistema de posicionamento absoluto terá uma resolução e frequência de amostragem finitas. O sistema de posicionamento absoluto pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média ponderada e um laço de controle teórico, que acionam a resposta calculada em direção à resposta medida. A resposta computada sistema físico considera as propriedades como massa, inércia, atrito viscoso, resistência à indutância, etc., para prever pelo conhecimento da entrada quais serão os estados e saídas do sistema físico.[0212] The tracking system 480 comprising an absolute positioning system may comprise and/or be programmed to implement a feedback controller, such as a PID, state feedback, and adaptive controller. A power supply converts the feedback controller signal into a physical input to the system, in this case voltage. Other examples include a voltage, current, and power PWM. Other sensors may be provided to measure parameters of the physical system in addition to the position measured by position sensor 472. In some aspects, the other sensors may include sensor arrangements as described in US Patent No. 9,345,481 entitled STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, granted May 24, 2016, which is incorporated by reference in its entirety herein; US Patent Application Serial No. 2014/0263552, entitled STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, published September 18, 2014, is incorporated by reference in its entirety herein; and US Patent Application Serial No. 15/628,175, entitled TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, submitted on June 20, 2017, is incorporated by reference in its entirety herein. In a digital signal processing system, an absolute positioning system is coupled to a digital data capture system where the output of the absolute positioning system will have a finite resolution and sampling frequency. The absolute positioning system may comprise a comparison and combination circuit for combining a computed response with a measured response through the use of algorithms, such as a weighted average and a theoretical control loop, that drive the calculated response toward the measured response. The computed response to the physical system considers properties such as mass, inertia, viscous friction, inductance resistance, etc., to predict from knowledge of the input what the states and outputs of the physical system will be.

[0213] O sistema de posicionamento absoluto fornece um posicionamento absoluto do membro deslocado sobre a ativação do instrumento sem que seja preciso recolher ou avançar o membro de acionamento longitudinalmente móvel para a posição de reinício (zero ou inicial), como pode ser requerido pelos codificadores convencionais giratórios que meramente contam o número de passos progressivos ou regressivos que o motor 482 percorreu para inferir a posição de um atuador dispositivo, barra de acionamento, bisturi, e congêneres.[0213] The absolute positioning system provides absolute positioning of the displaced member upon activation of the instrument without having to retract or advance the longitudinally movable actuation member to the reset (zero or home) position, as may be required by encoders conventional rotary devices that merely count the number of progressive or regressive steps that the motor 482 has traveled to infer the position of an actuator device, drive bar, scalpel, and the like.

[0214] Um sensor 474, como, por exemplo, um medidor de esforço ou um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa em relação à compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462. Alternativamente, ou em adição ao sensor 474, um sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de fechamento aplicada pelo sistema de acionamento de fechamento à bigorna em um grampeador ou um braço de aperto em um instrumento eletrocirúrgico ou ultrassônico. O sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de disparo aplicada a um membro de fechamento acoplado a um braço de aperto do instrumento ou ferramenta cirúrgica ou a força aplicada por meio de um braço de aperto ao tecido localizado nas garras de um instrumento eletrocirúrgico ou ultrassônico. Alternativamente, um sensor de corrente 478 pode ser utilizado para medir a corrente drenada pelo motor 482. O membro de deslocamento também pode ser configurado para engatar um braço de aperto para abrir ou fechar o braço de aperto. O sensor de força pode ser configurado para medir a força de preensão sobre o tecido. A força necessária para avançar o membro de deslocamento pode corresponder à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.[0214] A sensor 474, such as, for example, a strain gauge or a microstress gauge, is configured to measure one or more parameters of the end actuator, such as, for example, the amplitude of the strain exerted on the anvil during a grasping operation, which may be indicative in relation to tissue compression. The measured effort is converted into a digital signal and provided to processor 462. Alternatively, or in addition to sensor 474, a sensor 476, such as a load sensor, can measure the closing force applied by the drive system. closure to the anvil on a stapler or a clamping arm on an electrosurgical or ultrasonic instrument. The sensor 476, such as a load sensor, may measure the triggering force applied to a closure member coupled to a clamping arm of the instrument or surgical tool or the force applied via a clamping arm to the tissue. located in the jaws of an electrosurgical or ultrasonic instrument. Alternatively, a current sensor 478 may be used to measure the current drawn by the motor 482. The displacement member may also be configured to engage a clamping arm to open or close the clamping arm. The force sensor can be configured to measure the gripping force on the fabric. The force required to advance the displacement member may correspond to the current drawn by motor 482, for example. The measured force is converted into a digital signal and supplied to the 462 processor.

[0215] Em uma forma, um sensor medidor de esforço 474 pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de extremidade. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremidade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tratado pelo atuador de extremidade. Um sistema para medir forças aplicadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor medidor de esforço 474, como, por exemplo, um medidor de microesforço, que é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, por exemplo. Em um aspecto, o sensor de medidor de esforço 474 pode medir a amplitude ou a magnitude da tensão mecânica exercida sobre um membro de garra de um atuador de extremidade durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa da compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462 de um microcontrolador 461. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de faca, por exemplo, para cortar o tecido capturado entre a bigorna e o cartucho de grampos. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de braço de aperto, por exemplo, para capturar o tecido entre o braço de aperto e uma lâmina ultrassônica ou para capturar o tecido entre o braço de aperto e uma garra de um instrumento eletrocirúrgico. Um sensor de campo magnético pode ser usado para medir a espessura do tecido capturado. A medição do sensor de campo magnético também pode ser convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.[0215] In one form, a strain measuring sensor 474 can be used to measure the force applied to the fabric by the end actuator. A strain gauge may be attached to the end actuator to measure the force applied to the tissue being treated by the end actuator. A system for measuring forces applied to tissue secured by the end actuator comprises a strain gauge sensor 474, such as, for example, a microstrain meter, which is configured to measure one or more parameters of the end actuator, for example. In one aspect, the strain gauge sensor 474 may measure the amplitude or magnitude of mechanical stress exerted on a gripper member of an end actuator during a grasping operation, which may be indicative of tissue compression. The measured effort is converted into a digital signal and provided to the processor 462 of a microcontroller 461. A load sensor 476 can measure the force used to operate the knife element, for example, to cut tissue captured between the anvil and the cartridge. of staples. A load sensor 476 can measure the force used to operate the gripping arm member, for example, to capture tissue between the gripping arm and an ultrasonic blade or to capture tissue between the gripping arm and a gripper of a electrosurgical instrument. A magnetic field sensor can be used to measure the thickness of captured tissue. The magnetic field sensor measurement can also be converted to a digital signal and provided to the 462 processor.

[0216] As medições da compressão do tecido, da espessura do tecido e/ou da força necessária para fechar o atuador de extremidade no tecido, conforme respectivamente medido pelos sensores 474, 476, podem ser usadas pelo microcontrolador 461 para caracterizar a posição selecionada do membro de disparo e/ou o valor correspondente da velocidade do membro de disparo. Em um caso, uma memória 468 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser usada pelo microcontrolador 461 na avaliação.[0216] Measurements of tissue compression, tissue thickness, and/or force required to close the end actuator to the tissue, as respectively measured by sensors 474, 476, may be used by microcontroller 461 to characterize the selected position of the firing member and/or the corresponding velocity value of the firing member. In one case, a memory 468 may store a technique, an equation, and/or a look-up table that may be used by the microcontroller 461 in evaluation.

[0217] O sistema de controle 470 do instrumento ou ferramenta cirúrgica também pode compreender circuitos de comunicação com fio ou sem fio para comunicação com o hub de comunicação de modular mostrado nas Figuras 8 a 11.[0217] The control system 470 of the surgical instrument or tool may also comprise wired or wireless communication circuitry for communicating with the modular communication hub shown in Figures 8 to 11.

[0218] A Figura 13 ilustra um circuito de controle 500 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito de controle 500 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontrolador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplado a ao menos um circuito de memória 504. O circuito de memória 504 armazena instruções executáveis em máquina que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute instruções de máquina para implementar vários dos processos aqui descritos. O processador 502 pode ser qualquer um dentre inúmeros processadores de apenas um núcleo ou multinúcleo conhecidos na técnica. O circuito de memória 504 pode compreender mídia de armazenamento volátil e não volátil. O processador 502 pode incluir uma unidade de processamento de instruções 506 e uma unidade aritmética 508. A unidade de processamento de instrução pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 504 da presente descrição.[0218] Figure 13 illustrates a control circuit 500 configured to control aspects of the instrument or surgical tool in accordance with an aspect of the present description. Control circuit 500 may be configured to implement various processes described herein. Control circuit 500 may comprise a microcontroller comprising one or more processors 502 (e.g., microprocessor, microcontroller) coupled to at least one memory circuit 504. Memory circuit 504 stores machine-executable instructions that, when executed by the processor 502, cause processor 502 to execute machine instructions to implement various of the processes described herein. Processor 502 may be any of a number of single-core or multi-core processors known in the art. The memory circuit 504 may comprise volatile and non-volatile storage media. The processor 502 may include an instruction processing unit 506 and an arithmetic unit 508. The instruction processing unit may be configured to receive instructions from the memory circuit 504 of the present disclosure.

[0219] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional 510 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito lógico combinacional 510 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito lógico combinacional 510 pode compreender uma máquina de estado finito que compreende uma lógica combinacional 512 configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica em uma entrada 514, processar os dados pela lógica combinacional 512 e fornecer uma saída 516.[0219] Figure 14 illustrates a combinational logic circuit 510 configured to control aspects of the instrument or surgical tool in accordance with an aspect of the present description. Combinational logic circuit 510 may be configured to implement various processes described herein. The combinational logic circuit 510 may comprise a finite state machine comprising a combinational logic 512 configured to receive data associated with the instrument or surgical tool at an input 514, process the data by the combinational logic 512, and provide an output 516.

[0220] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial 520 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito lógico sequencial 520 ou a lógica combinacional 522 pode ser configurado para implementar o processo aqui descrito. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma máquina de estados finitos. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma lógica combinacional 522, ao menos um circuito de memória 524, um relógio 529 e, por exemplo. O ao menos um circuito de memória 524 pode armazenar um estado atual da máquina de estados finitos. Em certos casos, o circuito lógico sequencial 520 pode ser síncrono ou assíncrono. A lógica combinacional 522 é configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica de uma entrada 526, processar os dados pela lógica combinacional 522, e fornecer uma saída 528. Em outros aspectos, o circuito pode compreender uma combinação de um processador (por exemplo, processador 502, Figura 13) e uma máquina de estados finitos para implementar vários processos da presente invenção. Em outros aspectos, a máquina de estados finitos pode compreender uma combinação de um circuito lógico combinacional (por exemplo, um circuito lógico combinacional 510, Figura 14) e o circuito lógico sequencial 520.[0220] Figure 15 illustrates a sequential logic circuit 520 configured to control aspects of the instrument or surgical tool in accordance with an aspect of the present description. Sequential logic circuit 520 or combinational logic 522 may be configured to implement the process described herein. The sequential logic circuit 520 may comprise a finite state machine. The sequential logic circuit 520 may comprise a combinational logic 522, at least one memory circuit 524, a clock 529, and, for example. The at least one memory circuit 524 may store a current state of the finite state machine. In certain cases, the sequential logic circuit 520 may be synchronous or asynchronous. Combinational logic 522 is configured to receive data associated with the instrument or surgical tool from an input 526, process the data by combinational logic 522, and provide an output 528. In other aspects, the circuit may comprise a combination of a processor (e.g. , processor 502, Figure 13) and a finite state machine for implementing various processes of the present invention. In other aspects, the finite state machine may comprise a combination of a combinational logic circuit (e.g., a combinational logic circuit 510, Figure 14) and the sequential logic circuit 520.

[0221] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções. Em certos casos, um primeiro motor pode ser ativado para executar uma primeira função, um segundo motor pode ser ativado para executar uma segunda função, um terceiro motor pode ser ativado para executar uma terceira função, um quarto motor pode ser ativado para executar uma quarta função, e assim por diante. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico 600 pode ser individualmente ativada para causar movimentos de disparo, fechamento, e/ou articulação no atuador de extremidade. Os movimentos de disparo, fechamento e/ou articulação podem ser transmitidos ao atuador de extremidade através de um conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.[0221] Figure 16 illustrates a surgical instrument or tool comprising a plurality of motors that can be activated to perform various functions. In certain cases, a first engine may be activated to perform a first function, a second engine may be activated to perform a second function, a third engine may be activated to perform a third function, a fourth engine may be activated to perform a fourth function, and so on. In certain cases, the plurality of motors of the robotic surgical instrument 600 may be individually activated to cause firing, closing, and/or pivoting movements in the end actuator. The firing, closing and/or articulation movements can be transmitted to the end actuator through a drive shaft assembly, for example.

[0222] Em certos casos, o sistema de instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de disparo 602. O motor de disparo 602 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de disparo 604, o qual pode ser configurado para transmitir movimentos de disparo, gerados pelo motor 602 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar o membro de fechamento do braço de aperto. O membro de fechamento pode ser retraído mediante a reversão da direção do motor 602, o que faz, também, com que o braço de aperto se abra.[0222] In certain cases, the surgical instrument or tool system may include a trigger motor 602. The trigger motor 602 may be operatively coupled to a trigger motor drive assembly 604, which may be configured to transmit motion firing, generated by motor 602 to the end actuator, particularly to move the closing member of the clamping arm. The closing member can be retracted by reversing the direction of the motor 602, which also causes the clamping arm to open.

[0223] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de fechamento 603. O motor de fechamento 603 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de fechamento 605 que pode ser configurado para transmitir movimentos de fechamento, gerados pelo motor 603 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar um tubo de fechamento para fechar a bigorna e comprimir o tecido entre a bigorna e o cartucho de grampos. O motor de fechamento 603 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de fechamento 605 que pode ser configurado para transmitir movimentos de fechamento, gerados pelo motor 603 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar um tubo de fechamento para fechar o braço de aperto e comprimir o tecido entre o braço de aperto e uma lâmina ultrassônica ou o braço de aperto ou o membro de garra de um dispositivo eletrocirúrgico. Os movimentos de fechamento podem fazer com que o atuador de extremidade transicione de uma configuração aberta para uma configuração aproximada para capturar o tecido, por exemplo. O atuador de extremidade pode ser transicionado para uma posição aberta invertendo-se a direção do motor 603.[0223] In certain instances, the surgical instrument or tool may include a closing motor 603. The closing motor 603 may be operatively coupled to a closing motor drive assembly 605 that may be configured to transmit closing movements, generated by motor 603 to the end actuator, particularly to move a closing tube to close the anvil and compress the tissue between the anvil and the staple cartridge. The closing motor 603 may be operatively coupled to a closing motor drive assembly 605 that may be configured to transmit closing movements generated by the motor 603 to the end actuator, particularly to move a closing tube to close the closing arm. clamping and compressing tissue between the clamping arm and an ultrasonic blade or the clamping arm or gripper member of an electrosurgical device. Closing movements can cause the end actuator to transition from an open configuration to a rough configuration to capture tissue, for example. The end actuator can be transitioned to an open position by reversing the direction of the motor 603.

[0224] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um ou mais motores de articulação 606a, 606b, por exemplo. Os motores 606a, 606b podem ser operacionalmente acoplados aos conjuntos de acionamento do motor de articulação 608a, 608b, que podem ser configurados para transmitir movimentos de articulação gerados pelos motores 606a, 606b ao atuador de extremidade. Em certos casos, os movimentos de articulação podem fazer com que o atuador de extremidade seja articulado em relação ao conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.[0224] In certain cases, the surgical instrument or tool may include one or more joint motors 606a, 606b, for example. Motors 606a, 606b may be operatively coupled to linkage motor drive assemblies 608a, 608b, which may be configured to transmit linkage movements generated by motors 606a, 606b to the end actuator. In certain cases, pivoting movements may cause the end actuator to be pivoted relative to the drive shaft assembly, for example.

[0225] Conforme descrito acima, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir uma pluralidade de motores que podem ser configurados para executar várias funções independentes. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser ativada individualmente ou separadamente para executar uma ou mais funções, enquanto outros motores permanecem inativos. Por exemplo, os motores de articulação 606a, 606b podem ser ativados para fazer com que o atuador de extremidade seja articulado, enquanto o motor de disparo 602 permanece inativo. Alternativamente, o motor de disparo 602 pode ser ativado para disparar a pluralidade de grampos, e/ou avançar o gume cortante, enquanto o motor de articulação 606 permanece inativo. Além disso, o motor de fechamento 603 pode ser ativado simultaneamente com o motor de disparo 602 para fazer com que o tubo de fechamento ou membro de fechamento avance distalmente conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento.[0225] As described above, the surgical instrument or tool may include a plurality of motors that may be configured to perform various independent functions. In certain cases, the plurality of motors of the instrument or surgical tool may be activated individually or separately to perform one or more functions, while other motors remain inactive. For example, the linkage motors 606a, 606b may be activated to cause the end actuator to be articulated, while the trigger motor 602 remains inactive. Alternatively, the firing motor 602 may be activated to fire the plurality of staples, and/or advance the cutting edge, while the linkage motor 606 remains inactive. Furthermore, the closure motor 603 may be activated simultaneously with the trigger motor 602 to cause the closure tube or closure member to advance distally as described in more detail later in this document.

[0226] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um módulo de controle comum 610 que pode ser usado com uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode acomodar um dentre a pluralidade de motores de cada vez. Por exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser acoplável à e separável da pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico individualmente. Em certos casos, uma pluralidade dos motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode compartilhar um ou mais módulos de controle comuns, como o módulo de controle comum 610. Em certos casos, uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser individualmente e seletivamente engatada ao módulo de controle comum 610. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre fazer interface com um dentre uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica para fazer interface com um outro dentre a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica.[0226] In certain cases, the surgical instrument or tool may include a common control module 610 that may be used with a plurality of motors of the surgical instrument or tool. In certain cases, the common control module 610 may accommodate one of the plurality of motors at a time. For example, the common control module 610 may be attachable to and separable from the plurality of motors of the robotic surgical instrument individually. In certain cases, a plurality of motors of the instrument or surgical tool may share one or more common control modules, such as common control module 610. In certain cases, a plurality of motors of the instrument or surgical tool may be individually and selectively engaged to the common control module 610. In certain cases, the common control module 610 may be selectively switched between interfacing with one of a plurality of motors of the instrument or surgical tool to interfacing with another of the plurality of motors of the instrument or surgical tool.

[0227] Em ao menos um exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre o engate operacional com os motores de articulação 606a, 606B, e o engate operacional com o motor de disparo 602 ou o motor de fechamento 603. Em ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 16, uma chave 614 pode ser movida ou transicionada entre uma pluralidade de posições e/ou estados. Na primeira posição 616, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao motor de disparo 602; em uma segunda posição 617, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle 610 ao motor de fechamento 603; em uma terceira posição 618a, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao primeiro motor de articulação 606a; e em uma quarta posição 618b, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao segundo motor de articulação 606b, por exemplo. Em certos casos, módulos de controle comum 610 separados podem ser acoplados eletricamente ao motor de disparo 602, ao motor de fechamento 603, e aos motores de articulação 606a, 606b ao mesmo tempo. Em certos casos, a chave 614 pode ser uma chave mecânica, uma chave eletromecânica, uma chave em estado sólido ou qualquer mecanismo de chaveamento adequado.[0227] In at least one example, the common control module 610 may be selectively switched between operational engagement with linkage motors 606a, 606B, and operational engagement with firing motor 602 or closing motor 603. In In at least one example, as illustrated in Figure 16, a switch 614 may be moved or transitioned between a plurality of positions and/or states. In the first position 616, the switch 614 can electrically couple the common control module 610 to the trigger motor 602; in a second position 617, the switch 614 may electrically couple the control module 610 to the closing motor 603; in a third position 618a, the switch 614 may electrically couple the common control module 610 to the first linkage motor 606a; and in a fourth position 618b, the switch 614 may electrically couple the common control module 610 to the second linkage motor 606b, for example. In certain cases, separate common control modules 610 may be electrically coupled to the firing motor 602, the closing motor 603, and the linkage motors 606a, 606b at the same time. In certain cases, the switch 614 may be a mechanical switch, an electromechanical switch, a solid state switch, or any suitable switching mechanism.

[0228] Cada um dentre os motores 602, 603, 606a, 606b pode compreender um sensor de torque para medir o torque de saída no eixo de acionamento do motor. A força em um atuador de extremidade pode ser detectada de qualquer maneira convencional, como por meio de sensores de força nos lados exteriores das garras ou por um sensor de torque do motor que aciona as garras.[0228] Each of the motors 602, 603, 606a, 606b may comprise a torque sensor for measuring the output torque on the motor drive shaft. The force on an end actuator can be sensed in any conventional way, such as by means of force sensors on the outer sides of the grippers or by a torque sensor on the motor that drives the grippers.

[0229] Em vários casos, conforme ilustrado na Figura 16, o módulo de controle comum 610 pode compreender um acionador de motor 626 que pode compreender um ou mais FETs H-Bridge. O acionador do motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fonte de alimentação 628 a um motor acoplado ao módulo de controle comum 610, com base em uma entrada proveniente de um microcontrolador 620 (o "controlador"), por exemplo. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser usado para determinar a corrente drenada pelo motor, por exemplo, enquanto o motor está acoplado ao módulo de controle comum 610, conforme descrito acima.[0229] In various cases, as illustrated in Figure 16, the common control module 610 may comprise a motor driver 626 that may comprise one or more H-Bridge FETs. The motor driver 626 may modulate power transmitted from a power supply 628 to a motor coupled to the common control module 610, based on an input from a microcontroller 620 (the "controller"), for example. In certain cases, the microcontroller 620 may be used to determine the current drawn by the motor, for example, while the motor is coupled to the common control module 610, as described above.

[0230] Em certos exemplos, o microcontrolador 620 pode incluir um microprocessador 622 (o "processador") e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias ou unidades de memória 624 (a "memória"). Em certos casos, a memória 624 pode armazenar várias instruções de programa que, quando executadas, podem fazer com que o processador 622 execute uma pluralidade de funções e/ou cálculos aqui descritos. Em certos casos, uma ou mais dentre as unidades de memória 624 podem ser acopladas ao processador 622, por exemplo. Em vários aspectos, o microcontrolador 620 pode se comunicar através de um canal com fio ou sem fio, ou combinações dos mesmos.[0230] In certain examples, the microcontroller 620 may include a microprocessor 622 (the "processor") and one or more non-transitory computer-readable media or memory units 624 (the "memory"). In certain cases, memory 624 may store various program instructions that, when executed, may cause processor 622 to perform a plurality of functions and/or calculations described herein. In certain cases, one or more of the memory units 624 may be coupled to the processor 622, for example. In various aspects, the microcontroller 620 may communicate over a wired or wireless channel, or combinations thereof.

[0231] Em certos casos, a fonte de alimentação 628 pode ser usada para fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode compreender uma bateria (ou "pacote de bateria" ou "fonte de energia"), como uma bateria de íons de Li, por exemplo. Em certos casos, o pacote de bateria pode ser configurado para ser montado de modo liberável à empunhadura para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 600. Várias células de bateria conectadas em série podem ser utilizadas como a fonte de alimentação 628. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser substituível e/ou recarregável, por exemplo.[0231] In certain cases, the power supply 628 may be used to provide power to the microcontroller 620, for example. In certain cases, the power source 628 may comprise a battery (or "battery pack" or "power source"), such as a Li-ion battery, for example. In certain cases, the battery pack may be configured to be releasably mounted to the handle to provide power to the surgical instrument 600. Multiple battery cells connected in series may be used as the power source 628. In certain cases, the battery power supply 628 may be replaceable and/or rechargeable, for example.

[0232] Em vários casos, o processador 622 pode controlar o acionador do motor 626 para controlar a posição, a direção de rotação e/ou a velocidade de um motor que está acoplado ao módulo de controle comum 610. Em certos casos, o processador 622 pode sinalizar ao acionador do motor 626 para parar e/ou desativar um motor que esteja acoplado ao módulo de controle comum 610. Deve-se compreender que o termo "processador", conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessador, microcontrolador ou outro dispositivo de computação básica adequado que incorpora as funções de uma unidade de processamento central de computador (CPU) em um circuito integrado ou, no máximo, alguns circuitos integrados. O processador 622 é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, as processa de acordo com instruções armazenadas na sua memória, e fornece resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. Os processadores operam em números e símbolos representados no sistema binário de numerais.[0232] In various cases, the processor 622 may control the motor driver 626 to control the position, direction of rotation, and/or speed of a motor that is coupled to the common control module 610. In certain cases, the processor 622 may signal motor driver 626 to stop and/or disable a motor that is coupled to common control module 610. It should be understood that the term "processor" as used herein includes any microprocessor, microcontroller, or other control device. Proper basic computing that incorporates the functions of a computer central processing unit (CPU) on an integrated circuit or, at most, a few integrated circuits. The 622 processor is a multipurpose programmable device that accepts digital data as input, processes it according to instructions stored in its memory, and provides results as output. This is an example of sequential digital logic, as it has internal memory. Processors operate on numbers and symbols represented in the binary numeral system.

[0233] Em um exemplo, o processador 622 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos pelo nome comercial de ARM Cortex da Texas Instruments. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, uma ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2 KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis para a folha de dados do produto. Outros microcontroladores podem ser prontamente substituídos para uso com o módulo 4410. Consequentemente, a presente descrição não deve ser limitada nesse contexto.[0233] In one example, processor 622 may be any single-core or multi-core processor, such as those known by the trade name ARM Cortex from Texas Instruments. In certain cases, the 620 microcontroller may be an LM 4F230H5QR, available from Texas Instruments, for example. In at least one example, the Texas Instruments LM4F230H5QR is an ARM Cortex-M4F processor core comprising an integrated 256 KB single-cycle flash-type memory or other non-volatile memory, up to 40 MHz, a look-ahead buffer for optimize performance above 40 MHz, a 32 KB single-cycle SRAM, an internal ROM loaded with StellarisWare® software, 2 KB EEPROM, one or more PWM modules, one or more QEI analogs, one or more ADCs 12-bit with 12 analog input channels, among other features that are readily available in the product data sheet. Other microcontrollers can be readily substituted for use with the 4410 module. Accordingly, the present description should not be limited in this context.

[0234] Em certos casos, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar cada um dos motores do instrumento cirúrgico 600 que são acopláveis ao módulo de controle comum 610. Por exemplo, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar o motor de disparo 602, o motor de fechamento 603 e os motores de articulação 606a, 606b. Tais instruções de programa podem fazer com que o processador 622 controle as funções de disparo, fechamento e articulação de acordo com as entradas a partir dos algoritmos ou programas de controle do instrumento ou ferramenta cirúrgica.[0234] In certain cases, memory 624 may include program instructions for controlling each of the motors of surgical instrument 600 that are attachable to common control module 610. For example, memory 624 may include program instructions for controlling the motor trigger 602, the closing motor 603 and the articulation motors 606a, 606b. Such program instructions may cause the processor 622 to control the triggering, closing, and articulation functions in accordance with inputs from the control algorithms or programs of the instrument or surgical tool.

[0235] Em certos casos, um ou mais mecanismos e/ou sensors como, por exemplo, os sensores 630, podem ser utilizados para alertar o processador 622 quanto às instruções de programa que precisam ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instruções de programa associadas ao disparo, fechamento e articulação do atuador de extremidade. Em certos casos, os sensores 630 podem compreender sensores de posição que podem ser utilizados para detectar a posição da chave 614, por exemplo. Consequentemente, o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao disparo do membro de fechamento acoplado ao braço de aperto do atuador de extremidade mediante detecção, através dos sensores 630, por exemplo, que a chave 614 está na primeira posição 616; o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao fechamento da bigorna mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na segunda posição 617; e o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas com a articulação do atuador de extremidade mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, que a chave 614 está na terceira ou quarta posição 618a, 618b.[0235] In certain cases, one or more mechanisms and/or sensors, such as sensors 630, may be used to alert processor 622 to program instructions that need to be used in a specific configuration. For example, sensors 630 may alert processor 622 to use program instructions associated with triggering, closing, and articulating the end actuator. In certain cases, the sensors 630 may comprise position sensors that may be used to detect the position of the switch 614, for example. Accordingly, the processor 622 may use the program instructions associated with triggering the closure member coupled to the clamping arm of the end actuator upon detecting, through the sensors 630, for example, that the switch 614 is in the first position 616; the processor 622 may use the program instructions associated with closing the anvil upon detection through the sensors 630, for example, that the switch 614 is in the second position 617; and the processor 622 may use the program instructions associated with the end actuator linkage upon detection through the sensors 630, for example, that the switch 614 is in the third or fourth position 618a, 618b.

[0236] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrument cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita neste documento, de acordo com um aspecto dessa descrição. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode ser programado ou configurado para controlar a translação distal/proximal de um membro de deslocamento, o deslocamento distal/proximal de um tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento, e articulação, quer com um único tipo ou múltiplos enlaces de acionamento de articulação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 700 pode ser programado ou configurado para controlar individualmente um membro de disparo, um membro de fechamento, um membro de eixo de acionamento, ou um ou mais membros de articulação, ou combinações dos mesmos. O instrumento cirúrgico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar membros de disparo acionados por motor, membros de fechamento, membros de eixo de acionamento, ou um ou mais membros de articulação, ou combinações dos mesmos.[0236] Figure 17 is a schematic diagram of a robotic surgical instrument 700 configured to operate a surgical tool described herein, in accordance with an aspect of this description. The robotic surgical instrument 700 can be programmed or configured to control the distal/proximal translation of a displacing limb, the distal/proximal displacement of a closure tube, the rotation of the drive shaft, and articulation, either with a single type or multiple articulation drive links. In one aspect, the surgical instrument 700 may be programmed or configured to individually control a firing member, a closing member, a drive shaft member, or one or more pivot members, or combinations thereof. Surgical instrument 700 comprises a control circuit 710 configured to control motor-driven firing members, closing members, drive shaft members, or one or more pivot members, or combinations thereof.

[0237] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar um braço de aperto 716 e um membro de fechamento 714, uma porção de um atuador de extremidade 702, uma lâmina ultrassônica 718 acoplada a um transdutor ultrassônico 719 excitado por um gerador ultrassônico 721, um eixo de acionamento 740, e um ou mais membros de articulação 742a, 742b através de uma pluralidade de motores 704a a 704e. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer retroinformação sobre a posição do membro de fechamento 714 ao circuito de controle 710. Outros sensores 738 podem ser configurados para fornecer retroinformação ao circuito de controle 710. Um temporizador/contador 731 fornece informações de temporização e contagem ao circuito de controle 710. Uma fonte de energia 712 pode ser fornecida para operar os motores 704a a 704e e um sensor de corrente 736 fornece retroinformação de corrente do motor ao circuito de controle 710. Os motores 704a a 704e podem ser operados individualmente pelo circuito de controle 710 em um controle de retroinformação de circuito aberto ou circuito fechado.[0237] In one aspect, the robotic surgical instrument 700 comprises a control circuit 710 configured to control a gripping arm 716 and a closing member 714, a portion of an end actuator 702, an ultrasonic blade 718 coupled to a transducer ultrasonic 719 excited by an ultrasonic generator 721, a drive shaft 740, and one or more pivot members 742a, 742b through a plurality of motors 704a to 704e. A position sensor 734 may be configured to provide feedback about the position of the closure member 714 to the control circuit 710. Other sensors 738 may be configured to provide feedback to the control circuit 710. A timer/counter 731 provides timing information and count to the control circuit 710. A power source 712 may be provided to operate the motors 704a to 704e and a current sensor 736 provides motor current feedback to the control circuit 710. The motors 704a to 704e may be operated individually by the control circuit 710 in an open-loop or closed-loop feedback control.

[0238] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores executem uma ou mais tarefas. Em um aspecto, um temporizador/contador 731 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 710 para correlacionar a posição do membro de fechamento 714 conforme determinado pelo sensor de posição 734 com a saída do temporizador/contador 731 de modo que o circuito de controle 710 possa determinar a posição do membro de fechamento 714 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial ou o tempo (t) quando o membro de fechamento 714 está em uma posição específica em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 731 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos ou medir eventos externos.[0238] In one aspect, the control circuit 710 may comprise one or more microcontrollers, microprocessors, or other processors suitable for executing instructions that cause the processor or processors to perform one or more tasks. In one aspect, a timer/counter 731 provides an output signal, such as elapsed time or a digital count, to the control circuit 710 to correlate the position of the closure member 714 as determined by the position sensor 734 with the output of the timer. /counter 731 so that the control circuit 710 can determine the position of the closing member 714 at a specific time (t) relative to a starting position or the time (t) when the closing member 714 is in a specific position relative to an initial position. The 731 timer/counter can be configured to measure elapsed time, count external events, or measure external events.

[0239] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode ser programado para controlar funções do atuador de extremidade 702 com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 710 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 710 pode ser programado para selecionar um programa de controle de disparo ou programa de controle de fechamento com base nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais baixa e/ou com potência mais baixa. Quando um o tecido mais delgado está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com potência mais alta. Um programa de controle de fechamento pode controlar a força de fechamento aplicada ao tecido pelo braço de aperto 716. Outros programas de controle controlam a rotação do eixo de acionamento 740 e dos membros de articulação 742a, 742b.[0239] In one aspect, the control circuit 710 may be programmed to control functions of the end actuator 702 based on one or more tissue conditions. The control circuit 710 may be programmed to directly or indirectly sense tissue conditions, such as thickness, as described herein. Control circuit 710 may be programmed to select a firing control program or closing control program based on fabric conditions. A trigger control program can describe the distal movement of the displacement limb. Different trigger control programs can be selected to best address different tissue conditions. For example, when thicker tissue is present, control circuit 710 can be programmed to translate the displacement member at a lower speed and/or with lower power. When thinner tissue is present, control circuit 710 can be programmed to translate the displacement member at a higher speed and/or with higher power. A closing control program can control the closing force applied to the fabric by the clamping arm 716. Other control programs control the rotation of the drive shaft 740 and the pivot members 742a, 742b.

[0240] Em um aspecto, o circuito de controle de motor 710 pode gerar sinais de ponto de ajuste do motor. Os sinais de ponto de ajuste do motor podem ser fornecidos para vários controladores de motor 708a a 708e. Os controladores de motor 708a a 708e podem compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer sinais de acionamento do motor para os motores 704a a 704e de modo a acionar os motores 704a a 704e, conforme descrito aqui. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos de corrente contínua com escova. Por exemplo, a velocidade dos motores 704a a 704e pode ser proporcional aos respectivos sinais de acionamento do motor. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos CC sem escovas, e os respectivos sinais de acionamento do motor podem compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator dos motores 704a a 704e. Além disso, em alguns exemplos, os controladores de motor 708a a 708e podem ser omitidos e o circuito de controle 710 pode gerar diretamente os sinais de acionamento do motor.[0240] In one aspect, the motor control circuit 710 can generate motor setpoint signals. Motor setpoint signals can be provided to multiple 708a through 708e motor controllers. The motor controllers 708a to 708e may comprise one or more circuits configured to provide motor drive signals to the motors 704a to 704e to drive the motors 704a to 704e as described herein. In some examples, motors 704a to 704e may be brushed direct current electric motors. For example, the speed of motors 704a to 704e may be proportional to respective motor drive signals. In some examples, motors 704a to 704e may be brushless DC electric motors, and respective motor drive signals may comprise a PWM signal provided to one or more stator windings of motors 704a to 704e. Furthermore, in some examples, the motor controllers 708a to 708e may be omitted and the control circuit 710 may directly generate the motor drive signals.

[0241] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode operar inicialmente cada um dentre os motores 704a a 704e em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base na resposta do instrumento cirúrgico robótico 700 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 710 pode selecionar um programa de controle de disparo em uma configuração de circuito fechado. A resposta do instrumento pode incluir uma tradução da distância do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida a um dos motores 704a a 704e durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 710 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante uma porção do curso de circuito fechado, o circuito de controle 710 pode modular um dos motores 704a a 704e com base na translação dos dados que descrevem uma posição do membro de deslocamento em circuito fechado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constante.[0241] In one aspect, control circuit 710 may initially operate each of motors 704a to 704e in an open-loop configuration for a first open-loop portion of a stroke of the travel member. Based on the response of the robotic surgical instrument 700 during the open-loop portion of the stroke, the control circuit 710 may select a trigger control program in a closed-loop configuration. The instrument response may include a translation of the distance from the traveling member during the open circuit portion, an elapsed time during the open circuit portion, the power supplied to one of the motors 704a to 704e during the open circuit portion, a sum of pulse widths of a motor drive signal, etc. After the open circuit portion, control circuit 710 may implement the selected firing control program for a second portion of travel of the travel member. For example, during a portion of the closed-loop stroke, the control circuit 710 may modulate one of the motors 704a to 704e based on translating data describing a position of the closed-loop travel member to translate the travel member to a constant speed.

[0242] Em um aspecto, os motores 704a a 704e podem receber energia de uma fonte de energia 712. A fonte de energia 712 pode ser uma fonte de energia CC acionada por uma fonte de alimentação de corrente principal alternada, uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. Os motores 704a a 704e podem ser mecanicamente acoplados a elementos mecânicos individuais móveis como o membro de fechamento 714, o braço de aperto 716, eixo de acionamento 740, articulação 742a, e a articulação 742b, através das respectivas transmissões 706a a 706e. As transmissões 706a a 706e podem incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar os motores 704a a 704e aos elementos mecânicos móveis. Um sensor de posição 734 pode detectar uma posição do membro de fechamento 714. O sensor de posição 734 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição do membro de fechamento 714. Em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 710 conforme o membro de fechamento 714 translade distalmente e proximalmente. O circuito de controle 710 pode rastrear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento 714. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento do membro de fechamento 714. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode ser omitido. Quando qualquer dos motores 704a a 704e seja um motor de passo, o circuito de controle 710 pode rastrear a posição do membro de fechamento 714 ao agregar o número e a direção das etapas que o motor 704 foi instruído a executar. O sensor de posição 734 pode estar situado no atuador de extremidade 702 ou em qualquer outra porção do instrumento. As saídas de cada um dos motores 704a a 704e incluem um sensor de torque 744a a 744e para detectar força e possuem um codificador para detectar a rotação do eixo de acionamento.[0242] In one aspect, motors 704a to 704e may receive power from a power source 712. The power source 712 may be a DC power source driven by an alternating main current power source, a battery, a super capacitor, or any other suitable power source. Motors 704a to 704e may be mechanically coupled to individual movable mechanical elements such as the closure member 714, the clamping arm 716, drive shaft 740, linkage 742a, and the linkage 742b, through respective transmissions 706a to 706e. Transmissions 706a to 706e may include one or more gears or other linkage components for coupling motors 704a to 704e to movable mechanical elements. A position sensor 734 may detect a position of the closure member 714. The position sensor 734 may be or may include any type of sensor that is capable of generating position data that indicates a position of the closure member 714. In some examples , the position sensor 734 may include an encoder configured to provide a series of pulses to the control circuit 710 as the closure member 714 translates distally and proximally. The control circuit 710 may track the pulses to determine the position of the closure member 714. Other suitable position sensors may be used, including, for example, a proximity sensor. Other types of position sensors may provide other signals that indicate movement of the closure member 714. Additionally, in some examples, the position sensor 734 may be omitted. When any of the motors 704a to 704e is a stepper motor, the control circuit 710 can track the position of the closure member 714 by aggregating the number and direction of steps that the motor 704 has been instructed to perform. The position sensor 734 may be located in the end actuator 702 or in any other portion of the instrument. The outputs of each of the motors 704a to 704e include a torque sensor 744a to 744e for detecting force and have an encoder for detecting the rotation of the drive shaft.

[0243] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de disparo como a porção do membro de fechamento 714 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708a, o qual fornece um sinal de acionamento para o motor 704a. O eixo de acionamento de saída do motor 704a é acoplado a um sensor de torque 744a. O sensor de torque 744a é acoplado a uma transmissão 706a que é acoplada ao membro de fechamento 714. A transmissão 706a compreende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de disparo para controlar distalmente e proximalmente o movimento do membro de fechamento 714 ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702. Em um aspecto, o motor 704a pode ser acoplado ao conjunto de engrenagem de faca, que inclui um conjunto de redução de engrenagem de faca que inclui uma primeira engrenagem de acionamento de faca e uma segunda engrenagem de acionamento de faca. Um sensor de torque 744a fornece um sinal de retroinformação da força de disparo para o circuito de controle 710. O sinal de força de disparo representa a força necessária para disparar ou deslocar o membro de fechamento 714. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento 714 ao longo do curso de disparo ou da posição do membro de disparo como um sinal de retroinformação ao circuito de controle 710. O atuador de extremidade 702 pode incluir sensores adicionais 738 configurados para fornecer sinais de retroinformação para o circuito de controle 710. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de disparo ao controle do motor 708a. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 704a pode acionar o membro de disparo distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702 a partir de uma posição proximal inicial do curso para uma posição distal terminal do curso em relação à posição inicial de curso. Conforme o membro de fechamento 714 translada distalmente, o braço de aperto 716 se fecha em direção à lâmina ultrassônica 718.[0243] In one aspect, the control circuit 710 is configured to actuate a firing member such as the closure member portion 714 of the end actuator 702. The control circuit 710 provides a motor set point for a control of the motor 708a, which provides a drive signal to the motor 704a. The motor output drive shaft 704a is coupled to a torque sensor 744a. The torque sensor 744a is coupled to a transmission 706a which is coupled to the closure member 714. The transmission 706a comprises movable mechanical elements such as rotating elements and a firing member for distally and proximally controlling the movement of the closure member 714 along a longitudinal axis of the end actuator 702. In one aspect, the motor 704a may be coupled to the knife gear assembly, which includes a knife gear reduction assembly, which includes a first knife drive gear and a second gear. knife drive. A torque sensor 744a provides a trigger force feedback signal to the control circuit 710. The trigger force signal represents the force required to trigger or displace the closure member 714. A position sensor 734 can be configured to provide the position of the closure member 714 along the firing stroke or the position of the firing member as a feedback signal to the control circuit 710. The end actuator 702 may include additional sensors 738 configured to provide feedback signals to the control circuit 710. When ready for use, the control circuit 710 can provide a trigger signal to the motor control 708a. In response to the trigger signal, the motor 704a may drive the firing member distally along the longitudinal axis of the end actuator 702 from a stroke start proximal position to a stroke end distal position relative to the stroke start position. course. As the closing member 714 translates distally, the clamping arm 716 closes toward the ultrasonic blade 718.

[0244] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de fechamento como a porção do braço de aperto 716 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708b, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704b. O eixo de acionamento de saída do motor 704b é acoplado a um sensor de torque 744b. O sensor de torque 744b é acoplado a uma transmissão 706b que é acoplada ao braço de aperto 716. A transmissão 706b compreende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de fechamento para controlar o movimento do braço de aperto 716 a partir das posições aberta e fechada. Em um aspecto, o motor 704b é acoplado a um conjunto de engrenagem de fechamento, que inclui um conjunto de engrenagem de redução de fechamento que é suportado em engate engrenado com a roda dentada de fechamento. O sensor de torque 744b fornece um sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de fechamento representa a força de fechamento aplicada ao braço de aperto 716. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738 no atuador de extremidade 702 podem fornecer o sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O braço de aperto articulável 716 é posicionada oposta à lâmina ultrassônica 718. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de fechamento ao controle do motor 708b. Em resposta ao sinal de fechamento, o motor 704b avança um membro de fechamento para prender o tecido entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718.[0244] In one aspect, the control circuit 710 is configured to actuate a closure member such as the clamping arm portion 716 of the end actuator 702. The control circuit 710 provides a motor set point for a control of the motor 708b, which provides a drive signal to the motor 704b. The motor output drive shaft 704b is coupled to a torque sensor 744b. The torque sensor 744b is coupled to a transmission 706b which is coupled to the clamping arm 716. The transmission 706b comprises movable mechanical elements such as rotating elements and a closing member for controlling the movement of the clamping arm 716 from the open and closed. In one aspect, the motor 704b is coupled to a closing gear assembly, which includes a closing reduction gear assembly that is supported in mesh engagement with the closing gear wheel. Torque sensor 744b provides a closing force feedback signal to control circuit 710. The closing force feedback signal represents the closing force applied to clamping arm 716. Position sensor 734 can be configured to provide the position of the closing member as a feedback signal to the control circuit 710. Additional sensors 738 in the end actuator 702 can provide the closing force feedback signal to the control circuit 710. The pivotable clamping arm 716 is positioned opposite the ultrasonic blade 718. When ready for use, the control circuit 710 can provide a close signal to the motor control 708b. In response to the closing signal, the motor 704b advances a closing member to clamp the tissue between the clamping arm 716 and the ultrasonic blade 718.

[0245] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para girar um membro de eixo de acionamento, como o eixo de acionamento 740, para girar o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708c, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704c. O eixo de acionamento de saída do motor 704c é acoplado a um sensor de torque 744c. O sensor de torque 744c é acoplado a uma transmissão 706c que é acoplada ao eixo 740. A transmissão 706c compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, para controlar a rotação do eixo de acionamento 740 no sentido horário ou no sentido anti- horário até e acima de 360°. Em um aspecto, o motor 704c é acoplado ao conjunto de transmissão giratório, que inclui um segmento de engrenagem de tubo que é formado sobre (ou fixado a) a extremidade proximal do tubo de fechamento proximal para engate operável por um conjunto de engrenagem rotacional que é suportado operacionalmente na placa de montagem de ferramenta. O sensor de torque 744c fornece um sinal de retroinformação de força de rotação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de rotação representa a força de rotação aplicada ao eixo de acionamento 740. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738, como um codificador de eixo de acionamento, podem fornecer a posição rotacional do eixo de acionamento 740 para o circuito de controle 710.[0245] In one aspect, the control circuit 710 is configured to rotate a drive shaft member, such as the drive shaft 740, to rotate the end actuator 702. The control circuit 710 provides a motor set point to a motor control 708c, which provides a drive signal to the motor 704c. The output drive shaft of the 704c engine is coupled to a 744c torque sensor. The torque sensor 744c is coupled to a transmission 706c which is coupled to the shaft 740. The transmission 706c comprises movable mechanical elements, such as rotating elements, to control the rotation of the drive shaft 740 clockwise or counterclockwise until and above 360°. In one aspect, the motor 704c is coupled to the rotary drive assembly, which includes a tube gear segment that is formed over (or attached to) the proximal end of the proximal closure tube for engagement operable by a rotational gear assembly that is operationally supported on the tool mounting plate. The torque sensor 744c provides a rotational force feedback signal to the control circuit 710. The rotational force feedback signal represents the rotational force applied to the drive shaft 740. The position sensor 734 can be configured to provide the position of the closure member as a feedback signal to the control circuit 710. Additional sensors 738, such as a drive shaft encoder, may provide the rotational position of the drive shaft 740 to the control circuit 710.

[0246] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para articular o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708d, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704d. O eixo de acionamento de saída do motor 704d é acoplado a um sensor de torque 744d. O sensor de torque 744d é acoplado a uma transmissão 706d que é acoplada a um membro de articulação 742a. A transmissão 706d compreende elementos mecânicos móveis, como elementos de articulação, para controlar a articulação do atuador de extremidade 702 ± 65°. Em um aspecto, o motor 704d é acoplada a uma porca de articulação, que é assentada de modo giratório sobre a porção de extremidade proximal da porção de coluna distal e é acionada de modo giratória na mesma por um conjunto de engrenagem de articulação. O sensor de torque 744d fornece um sinal de retroinformação da força de articulação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de articulação representa a força de articulação aplicada ao atuador de extremidade 702. Os sensores 738, como um codificador de articulação, pode fornecer a posição de articulação do atuador de extremidade 702 para o circuito de controle 710.[0246] In one aspect, the control circuit 710 is configured to articulate the end actuator 702. The control circuit 710 provides a motor set point for a motor control 708d, which provides a drive signal to the motor 704d. The 704d engine output drive shaft is coupled to a 744d torque sensor. Torque sensor 744d is coupled to a transmission 706d which is coupled to a pivot member 742a. The transmission 706d comprises movable mechanical elements, such as linkage elements, to control the articulation of the end actuator 702 ± 65°. In one aspect, the motor 704d is coupled to a pivot nut, which is pivotally seated on the proximal end portion of the distal column portion and is pivotably driven therein by a pivot gear assembly. The torque sensor 744d provides a linkage force feedback signal to the control circuit 710. The linkage force feedback signal represents the linkage force applied to the end actuator 702. The sensors 738, such as a linkage encoder , may provide the pivot position of the end actuator 702 to the control circuit 710.

[0247] Em um outro aspecto, a função de articulação do sistema cirúrgico robótico 700 pode compreender dois membros de articulação, ou ligações, 742a, 742b. Esses membros de articulação 742a, 742b são acionados por discos separados na interface do robô (a cremalheira) que são acionados pelos dois motores 708d, 708e. Quando o motor de disparo separado 704a é fornecido, cada ligação de articulação 742a, 742b pode ser antagonicamente acionada em relação à outra ligação para fornecer um movimento de retenção resistivo e uma carga à cabeça quando ela não está se movendo e para fornecer um movimento de articulação quando a cabeça é articulada. Os membros de articulação 742a, 742b se fixam à cabeça em um raio fixo quando a cabeça é girada. Consequentemente, a vantagem mecânica do link de empurrar e puxar se altera quando a cabeça é girada. Esta alteração na vantagem mecânica pode ser mais pronunciada com outros sistemas de acionamento da ligação de articulação.[0247] In another aspect, the articulation function of the robotic surgical system 700 may comprise two articulation members, or links, 742a, 742b. These articulation members 742a, 742b are driven by separate discs at the robot interface (the rack) which are driven by the two motors 708d, 708e. When the separate firing motor 704a is provided, each pivot link 742a, 742b may be antagonistically driven with respect to the other link to provide a resistive holding movement and a load to the head when it is not moving and to provide a holding movement. articulation when the head is articulated. Pivot members 742a, 742b attach to the head at a fixed radius when the head is rotated. Consequently, the mechanical advantage of the push-pull link changes when the head is rotated. This change in mechanical advantage may be more pronounced with other linkage drive systems.

[0248] Em um aspecto, o um ou mais motores 704a a 704e podem compreender um motor CC escovado com uma caixa de câmbio e ligações mecânicas a um membro de disparo, membro de fechamento ou membro de articulação. Um outro exemplo inclui motores elétricos 704a a 704e que operam os elementos mecânicos móveis como o membro de deslocamento, as ligações de articulação, o tubo de fechamento e o eixo de acionamento. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição a um dos motores elétricos 704a a 704e. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.[0248] In one aspect, the one or more motors 704a to 704e may comprise a brushed DC motor with a gearbox and mechanical connections to a firing member, closure member, or pivot member. Another example includes electric motors 704a to 704e that operate movable mechanical elements such as the displacement member, pivot links, shut-off tube and drive shaft. An external influence is an unmeasured and unpredictable influence of things such as tissue, surrounding bodies, and friction in the physical system. This external influence may be called drag, which acts in opposition to one of the electric motors 704a to 704e. External influence, such as drag, can cause the operation of the physical system to deviate from a desired operation of the physical system.

[0249] Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto. Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode compreender um sistema de posicionamento magnético giratório absoluto implementado como um sensor de posição magnético giratório de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG, Áustria. O sensor de posição 734 pode fazer interface com o circuito de controle 710 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.[0249] In one aspect, the position sensor 734 can be implemented as an absolute positioning system. In one aspect, the position sensor 734 may comprise an absolute rotary magnetic positioning system implemented as a single integrated circuit rotary magnetic position sensor, AS5055EQFT, available from Austria Microsystems, AG, Austria. The position sensor 734 may interface with the control circuit 710 to provide an absolute positioning system. The position may include multiple Hall effect elements located above a magnet and coupled to a CORDIC processor, also known as the digit-by-digit method and Volder's algorithm, which is provided to implement a simple and efficient algorithm for calculating hyperbolic and trigonometric functions which require only addition, subtraction, bit shift, and lookup table operations.

[0250] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 738. Os sensores 738 podem ser posicionados no atuador de extremidade 702 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico robótico 700 para medir a vários parâmetros derivados como a distância de vão em relação ao tempo, a compressão do tecido em relação ao tempo, e deformação da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 738 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, uma célula de carga, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor de torque, um sensor indutivo como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 702. Os sensores 738 podem incluir um ou mais sensores. Os sensores 738 podem estar localizados no braço de aperto 716 para determinar a localização de tecido com o uso de eletrodos segmentados. Os sensores de torque 744a a 744e podem ser configurados para detectar força como força de disparo, força de fechamento, e/ou força de articulação, entre outros. Consequentemente, o circuito de controle 710 pode detectar (1) a carga de fechamento experimentada pelo tubo de fechamento distal e sua posição, (2) o membro de disparo na cremalheira e sua posição, (3) qual porção da lâmina ultrassônica 718 tem tecido na mesma, e (4) a carga e a posição em ambas as hastes de articulação.[0250] In one aspect, the control circuit 710 may be in communication with one or more sensors 738. The sensors 738 may be positioned on the end actuator 702 and adapted to work with the robotic surgical instrument 700 to measure various derived parameters. such as span distance in relation to time, tissue compression in relation to time, and anvil deformation in relation to time. The sensors 738 may comprise a magnetic sensor, a magnetic field sensor, a strain gauge, a load cell, a pressure sensor, a force sensor, a torque sensor, an inductive sensor such as an eddy current sensor, a resistive sensor, a capacitive sensor, an optical sensor, and/or any other sensor suitable for measuring one or more parameters of the end actuator 702. The sensors 738 may include one or more sensors. Sensors 738 may be located on clamping arm 716 to determine tissue location using segmented electrodes. Torque sensors 744a to 744e can be configured to detect forces such as trigger force, closing force, and/or pivot force, among others. Accordingly, the control circuit 710 can detect (1) the closing load experienced by the distal closing tube and its position, (2) the firing member in the rack and its position, (3) which portion of the ultrasonic blade 718 has tissue in it, and (4) the load and position on both pivot rods.

[0251] Em um aspecto, o um ou mais sensores 738 podem compreender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 716 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 738 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718. Os sensores 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.[0251] In one aspect, the one or more sensors 738 may comprise a strain gauge, such as a microstrain gauge, configured to measure the magnitude of strain on anvil 716 during a pinched condition. The voltage meter provides an electrical signal whose amplitude varies with the magnitude of the voltage. The sensors 738 may comprise a pressure sensor configured to detect a pressure generated by the presence of tissue compressed between the gripping arm 716 and the ultrasonic blade 718. The sensors 738 may be configured to detect the impedance of a section of tissue situated between the clamping arm 716 and the ultrasonic blade 718 which is indicative of the thickness and/or completeness of the tissue located between them.

[0252] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser implementadas como uma ou mais chaves de limite, dispositivos eletromecânicos, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos magneto-resistivos (MR) dispositivos magneto-resistivos gigantes (GMR), magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 738 podem ser implementados como chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em outras implementações, os sensores 738 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inércia, entre outros.[0252] In one aspect, sensors 738 may be implemented as one or more limit switches, electromechanical devices, solid state switches, Hall effect devices, magneto-resistive (MR) devices, giant magneto-resistive (GMR) devices, magnetometers, among others. In other implementations, sensors 738 can be implemented as solid-state switches that operate under the influence of light, such as optical sensors, infrared sensors, ultraviolet sensors, among others. Furthermore, the switches can be solid-state devices such as transistors (e.g., FET, junction FET, MOSFET, bipolar, and the like). In other implementations, sensors 738 may include conductorless electrical switches, ultrasonic switches, accelerometers, and inertial sensors, among others.

[0253] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 738 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e o braço de pinça 716 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento ao braço de aperto 716. As forças exercidas sobre o braço de aperto 716 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturado entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718. O um ou mais sensores 738 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 738 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão pelo processador do circuito de controle 710. O circuito de controle 710 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 716.[0253] In one aspect, sensors 738 may be configured to measure the forces exerted on the clamping arm 716 by the closing drive system. For example, one or more sensors 738 may be at a point of interaction between the closure tube and the gripper arm 716 to detect the closure forces applied by the closure tube to the clamping arm 716. The forces exerted on the clamping arm 716. clamping 716 may be representative of the tissue compression experienced by the section of tissue captured between the clamping arm 716 and the ultrasonic blade 718. The one or more sensors 738 may be positioned at various interaction points along the closure drive system to detect the closing forces applied to the clamping arm 716 by the closing drive system. The one or more sensors 738 may be sampled in real-time during a grasping operation by the control circuit processor 710. The control circuit 710 receives real-time sample measurements to provide and analyze time-based information and evaluate timely real, the closing forces applied to the clamping arm 716.

[0254] Em um aspecto, um sensor de corrente 736 pode ser usado para medir a corrente drenada por cada um dos motores 704a a 704e. A força necessária para avançar qualquer dos elementos mecânicos móveis como o membro de fechamento 714 corresponde à corrente drenada por um dos motores 704a a 704e. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 710. O circuito de controle 710 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover o membro de fechamento 714 no atuador de extremidade 702 em ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, quadrático linear (LQR) e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo. Detalhes adicionais são descritos no pedido de patente US n° de série 15/636.829, intitulado CLOSED LOOP VELOCITY CONTROL TECHNIQUES FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0254] In one aspect, a current sensor 736 can be used to measure the current drawn by each of the motors 704a to 704e. The force required to advance any of the movable mechanical elements such as the closure member 714 corresponds to the current drawn by one of the motors 704a to 704e. The force is converted to a digital signal and supplied to the control circuit 710. The control circuit 710 can be configured to simulate the response of the actual instrument system in the controller software. A displacement member may be actuated to move the closure member 714 in the end actuator 702 at or near a target speed. The robotic surgical instrument 700 may include a feedback controller, which may be one or any of the feedback controllers, including, but not limited to, a PID, state feedback, linear quadratic (LQR) controller, and/or an adaptive controller. , for example. The robotic surgical instrument 700 may include a power source for converting the feedback controller signal into a physical input such as case voltage, PWM voltage, frequency modulated voltage, current, torque, and/or force, for example. Additional details are described in US Patent Application Serial No. 15/636,829, entitled CLOSED LOOP VELOCITY CONTROL TECHNIQUES FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT, filed June 29, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0255] A Figura 18 ilustra um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 750 configurado para controlar a translação distal do membro de deslocamento de acordo com um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 750 é programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento como o membro de fechamento 764. O instrumento cirúrgico 750 compreende um atuador de extremidade 752 que pode compreender um braço de aperto 766, um membro de fechamento 764 e uma lâmina ultrassônica 768 acoplada a um transdutor ultrassônico 769 acionado por um gerador ultrassônico 771.[0255] Figure 18 illustrates a schematic diagram of a surgical instrument 750 configured to control distal translation of the displacement member in accordance with an aspect of the present description. In one aspect, the surgical instrument 750 is programmed to control the distal translation of the displacement member as the closing member 764. The surgical instrument 750 comprises an end actuator 752 which may comprise a clamping arm 766, a closing member 764 and an ultrasonic blade 768 coupled to an ultrasonic transducer 769 driven by an ultrasonic generator 771.

[0256] A posição, movimento, deslocamento, e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como o membro de fechamento 764, podem ser medidas por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor, e um sensor de posição 784. Devido ao membro de fechamento 764 ser acoplado a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição do membro de fechamento 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel empregando o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, deslocamento e/ou a translação do membro de fechamento 764 podem ser obtidas pelo sensor de posição 784, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como o membro de fechamento 764. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores, ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, o membro de fechamento 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição do membro de fechamento 764 conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição do membro de fechamento 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos externos.[0256] The position, movement, displacement, and/or translation of a linear displacement member, such as closure member 764, may be measured by an absolute positioning system, sensor arrangement, and a position sensor 784. Because the closure member 764 is coupled to a longitudinally movable drive member, the position of the closure member 764 can be determined by measuring the position of the longitudinally movable drive member employing the position sensor 784. Accordingly, in the following description , the position, displacement and/or translation of the closure member 764 can be obtained by the position sensor 784, as described in the present invention. A control circuit 760 may be programmed to control the translation of the displacement member, such as the closure member 764. The control circuit 760, in some examples, may comprise one or more microcontrollers, microprocessors, or other processors suitable for executing instructions. which cause the processor or processors to control the displacement member, e.g., the closing member 764, in the manner described. In one aspect, a timer/counter 781 provides an output signal, such as elapsed time or a digital count, to the control circuit 760 to correlate the position of the closure member 764 as determined by the position sensor 784 with the output of the timer. /counter 781 so that the control circuit 760 can determine the position of the closure member 764 at a specific time (t) relative to an initial position. The 781 timer/counter can be configured to measure elapsed time, count external events, or measure external events.

[0257] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal do ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito aqui. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omitido, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.[0257] The control circuit 760 may generate a motor setpoint signal 772. The motor setpoint signal 772 may be provided to a motor controller 758. The motor controller 758 may comprise one or more circuits configured to provide a drive signal from engine 774 to engine 754 to drive engine 754 as described herein. In some examples, the motor 754 may be a DC motor with a brushed DC electric motor. For example, the speed of the motor 754 may be proportional to the motor drive signal 774. In some examples, the motor 754 may be a brushless DC electric motor and the motor drive signal 774 may comprise a PWM signal supplied to a or more stator windings of the motor 754. Furthermore, in some examples, the motor controller 758 may be omitted, and the control circuit 760 may generate the motor drive signal 774 directly.

[0258] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de energia 762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O motor 754 pode ser mecanicamente acoplado ao membro de fechamento 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 ao membro de fechamento 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição do membro de fechamento 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicar uma posição do membro de fechamento 764. Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 à medida que o membro de fechamento 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento do membro de fechamento 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 é um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição do membro de fechamento 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor 754 foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 752 ou em qualquer outra porção do instrumento.[0258] The motor 754 may receive power from a power source 762. The power source 762 may be or include a battery, a super capacitor, or any other suitable power source. The motor 754 may be mechanically coupled to the closure member 764 via a transmission 756. The transmission 756 may include one or more gears or other linkage components for coupling the motor 754 to the closure member 764. A position sensor 784 may detect a position of the closure member 764. The position sensor 784 may be or may include any type of sensor that is capable of generating position data that indicates a position of the closure member 764. In some examples, the position sensor 784 may include an encoder configured to provide a series of pulses to the control circuit 760 as the closure member 764 translates distally and proximally. The control circuit 760 may track the pulses to determine the position of the closure member 764. Other suitable position sensors may be used, including, for example, a proximity sensor. Other types of position sensors may provide other signals that indicate movement of the closure member 764. Additionally, in some examples, the position sensor 784 may be omitted. When the motor 754 is a stepper motor, the control circuit 760 can track the position of the closure member 764 by aggregating the number and orientation of steps that the motor 754 has been instructed to perform. The position sensor 784 may be located in the end actuator 752 or in any other portion of the instrument.

[0259] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 752 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 750 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em função do tempo, compressão do tecido em função do tempo e tensão da bigorna em função do tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 752. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.[0259] The control circuit 760 may be in communication with one or more sensors 788. The sensors 788 may be positioned on the end actuator 752 and adapted to work with the surgical instrument 750 to measure various derived parameters, such as span distance. as a function of time, tissue compression as a function of time and anvil tension as a function of time. The sensors 788 may comprise a magnetic sensor, a magnetic field sensor, a strain gauge, a pressure sensor, a force sensor, an inductive sensor such as an eddy current sensor, a resistive sensor, a capacitive sensor, a optical and/or any other sensors suitable for measuring one or more parameters of the end actuator 752. The sensors 788 may include one or more sensors.

[0260] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 766 durante uma condição apertada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.[0260] The one or more sensors 788 may comprise a strain gauge, such as a microstress gauge, configured to measure the magnitude of strain on anvil 766 during a tight condition. The voltage meter provides an electrical signal whose amplitude varies with the magnitude of the voltage. The sensors 788 may comprise a pressure sensor configured to detect a pressure generated by the presence of tissue compressed between the gripping arm 766 and the ultrasonic blade 768. The sensors 788 may be configured to detect the impedance of a section of tissue situated between the clamping arm 766 and the ultrasonic blade 768 which is indicative of the thickness and/or completeness of the tissue located between them.

[0261] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e o braço de pinça 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fechamento ao braço de aperto 766. As forças exercidas sobre o braço de aperto 766 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturado entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por um processador do circuito de controle 760. O circuito de controle 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 766.[0261] Sensors 788 can be configured to measure the forces exerted on the clamping arm 766 by the closing drive system. For example, one or more sensors 788 may be at a point of interaction between the clamping tube and the gripper arm 766 to detect closing forces applied by a clamping tube to the clamping arm 766. The forces exerted on the clamping arm 766. The clamping arm 766 may be representative of the tissue compression experienced by the section of tissue captured between the clamping arm 766 and the ultrasonic blade 768. The one or more sensors 788 may be positioned at various interaction points along the closure drive system. to detect the closing forces applied to the clamping arm 766 by the closing drive system. The one or more sensors 788 may be sampled in real time during a grasping operation by a processor of the control circuit 760. The control circuit 760 receives real-time sample measurements to provide and analyze time-based information and evaluate, in in real time, the closing forces applied to the clamping arm 766.

[0262] Um sensor de corrente 786 pode ser usado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar o membro de fechamento 764 corresponde à corrente drenada pelo motor 754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.[0262] A current sensor 786 can be used to measure the current drawn by the motor 754. The force required to advance the closure member 764 corresponds to the current drawn by the motor 754. The force is converted into a digital signal and supplied to the circuit control 760.

[0263] O circuito de controle 760 pode ser configurado para similar a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover um membro de fechamento 764 no atuador de extremidade 752 em ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, LQR, e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo.[0263] The control circuit 760 can be configured to similar to the response of the actual instrument system in the controller software. A displacement member may be actuated to move a closure member 764 in the end actuator 752 at or near a target speed. The surgical instrument 750 may include a feedback controller, which may be one or any of the feedback controllers, including, but not limited to, a PID controller, status feedback, LQR, and/or an adaptive controller, for example. The surgical instrument 750 may include a power source to convert the feedback controller signal into a physical input such as case voltage, PWM voltage, frequency modulated voltage, current, torque, and/or force, for example.

[0264] O sistema de acionamento real do instrumento cirúrgico 750 é configurado para acionar o membro de deslocamento, o membro de corte ou o membro de fechamento 764, por um motor CC escovado com caixa de câmbio e ligações mecânicas a um sistema de articulação e/ou faca. Um outro exemplo é o motor elétrico 754 que opera o membro de deslocamento e o acionador de articulação, por exemplo, de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição ao motor elétrico 754. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.[0264] The actual drive system of the surgical instrument 750 is configured to drive the traveling member, the cutting member, or the closing member 764, by a brushed DC motor with gearbox and mechanical linkages to a linkage system and /or knife. Another example is the electric motor 754 that operates the travel member and the pivot driver, for example, of an interchangeable drive shaft assembly. An external influence is an unmeasured and unpredictable influence of things such as tissue, surrounding bodies, and friction in the physical system. This external influence can be called drag, which acts in opposition to the 754 electric motor. External influence, such as drag, can cause the operation of the physical system to deviate from a desired operation of the physical system.

[0265] Vários aspectos exemplificadores são direcionados a um instrumento cirúrgico 750 que compreende um atuador de extremidade 752 com implementos cirúrgicos de vedação e de corte acionados por motor. Por exemplo, um motor 754 pode acionar um membro de deslocamento distal e proximalmente ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752. O atuador de extremidade 752 pode compreender um braço de aperto articulável 766 e, quando configurado para o uso, uma lâmina ultrassônica 768 posicionada do lado oposto do braço de aperto 766. Um clínico pode segurar o tecido entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768, conforme descrito na presente invenção. Quando pronto para usar o instrumento 750, o médico pode fornecer um sinal de disparo, por exemplo, pressionando um gatilho do instrumento 750. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 754 pode acionar o membro de deslocamento distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752 a partir de uma posição proximal de início de curso para uma posição de fim de curso distal da posição de início de curso.À medida que o membro de deslocamento se desloca distalmente, o membro de fechamento 764 com um membro de corte posicionado em uma extremidade distal, pode cortar o tecido entre a lâmina ultrassônica 768 e o braço de aperto 766.[0265] Various exemplary aspects are directed to a surgical instrument 750 comprising an end actuator 752 with motor-driven sealing and cutting surgical implements. For example, a motor 754 may drive a displacement member distally and proximally along a longitudinal axis of the end actuator 752. The end actuator 752 may comprise a pivotable clamping arm 766 and, when configured for use, a ultrasonic blade 768 positioned on the opposite side of the clamping arm 766. A clinician can hold tissue between the clamping arm 766 and the ultrasonic blade 768 as described in the present invention. When ready to use the instrument 750, the practitioner may provide a trigger signal, for example, by pressing a trigger of the instrument 750. In response to the trigger signal, the motor 754 may drive the displacement member distally along the longitudinal axis. of the end actuator 752 from a proximal start-of-stroke position to an end-of-stroke position distal to the start-of-stroke position. As the travel member moves distally, the closing member 764 with a cut positioned at a distal end, can cut the tissue between the ultrasonic blade 768 and the clamping arm 766.

[0266] Em vários exemplos, o instrumento cirúrgico 750 pode compreender um circuito de controle 760 programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, como o membro de fechamento 764, por exemplo, com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 760 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 760 pode ser programado para selecionar um programa de controle com base nas condições do tecido. Um programa de controle pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle podem ser selecionados para tratar, melhor as diferentes condições de tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais baixa e/ou com potência mais baixa. Quando um o tecido mais delgado está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com potência mais alta.[0266] In various examples, the surgical instrument 750 may comprise a control circuit 760 programmed to control the distal translation of the displacement member, such as the closing member 764, for example, based on one or more tissue conditions. The control circuit 760 may be programmed to directly or indirectly sense tissue conditions, such as thickness, as described herein. Control circuit 760 may be programmed to select a control program based on tissue conditions. A control program can describe the distal movement of the displacement limb. Different control programs can be selected to best treat different tissue conditions. For example, when thicker tissue is present, control circuit 760 may be programmed to translate the travel member at a lower speed and/or with lower power. When thinner tissue is present, control circuit 760 can be programmed to translate the displacement member at a higher speed and/or with higher power.

[0267] Em alguns exemplos, o circuito de controle 760 pode,inicialmente, operar o motor 754 em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base em uma resposta do instrumento 750 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 760 pode selecionar um programa de controle de disparo. A resposta do instrumento pode incluir uma distância de translação do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida ao motor 754 durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 760 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante a porção de circuito fechado do curso, o circuito de controle 760 pode modular o motor 754 com base nos dados de translação que descrevem uma posição do membro de deslocamento em uma maneira de circuito fechado para transladar o membro de deslocamento em uma velocidade constante. Detalhes adicionais são descritos no pedido de patente US n° de série 15/720.852, intitulado SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF A SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de setembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0267] In some examples, control circuit 760 may initially operate motor 754 in an open-loop configuration for a first open-loop portion of a stroke of the travel member. Based on a response from instrument 750 during the open circuit portion of the stroke, control circuit 760 may select a firing control program. The instrument response may include a translational distance of the travel member during the open-circuit portion, an elapsed time during the open-circuit portion, the power supplied to motor 754 during the open-circuit portion, a sum of pulse widths of a motor drive signal, etc. After the open circuit portion, control circuit 760 may implement the selected firing control program for a second portion of travel of the travel member. For example, during the closed-loop portion of the stroke, control circuit 760 may modulate motor 754 based on translational data describing a position of the travel member in a closed-loop manner to translate the travel member in a constant speed. Additional details are described in US Patent Application Serial No. 15/720,852, entitled SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF A SURGICAL INSTRUMENT, filed on September 29, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0268] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrument cirúrgico 790 configurado para controlar várias funções, de acordo com um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 790 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento como o membro de fechamento 764. O instrumento cirúrgico 790 compreende um atuador de extremidade 792 que pode compreender um braço de aperto 766, um membro de fechamento 764, e uma lâmina ultrassônica 768 que podem ser intercambiados com ou funcionar em conjunto com um ou mais eletrodos de RF 796 (mostrado em linha tracejada). A lâmina ultrassônica 768 é acoplada a um transdutor ultrassônico 769 acionado por um gerador ultrassônico 771.[0268] Figure 19 is a schematic diagram of a surgical instrument 790 configured to control various functions, in accordance with an aspect of the present description. In one aspect, the surgical instrument 790 is programmed to control the distal translation of a displacement member such as the closing member 764. The surgical instrument 790 comprises an end actuator 792 which may comprise a gripping arm 766, a closing member 764, and an ultrasonic blade 768 that can be interchanged with or function in conjunction with one or more RF electrodes 796 (shown in dashed line). The ultrasonic blade 768 is coupled to an ultrasonic transducer 769 driven by an ultrasonic generator 771.

[0269] Em um aspecto, os sensores 788 podem ser implementados como uma chave limite, dispositivo eletromecânico, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos de RM, dispositivos GMR, magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 638 podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em outras implementações, os sensores 788 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia e, entre outros.[0269] In one aspect, sensors 788 can be implemented as a limit switch, electromechanical device, solid state switches, Hall effect devices, MR devices, GMR devices, magnetometers, among others. In other implementations, sensors 638 may be solid-state switches that operate under the influence of light, such as optical sensors, infrared sensors, ultraviolet sensors, among others. Furthermore, the switches can be solid-state devices such as transistors (e.g., FET, junction FET, MOSFET, bipolar, and the like). In other implementations, sensors 788 may include conductorless electrical switches, ultrasonic switches, accelerometers, inertial sensors, and so on.

[0270] Em um aspecto, o sensor de posição 784 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto, que compreende um sistema de posicionamento absoluto magnético giratório implementado como um sensor de posição magnético giratório, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG, Áustria. O sensor de posição 784 pode fazer interface com o circuito de controle 760 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.[0270] In one aspect, the position sensor 784 can be implemented as an absolute positioning system, which comprises a rotary magnetic absolute positioning system implemented as a single integrated circuit rotary magnetic position sensor, AS5055EQFT, available from Austria Microsystems, AG, Austria. The position sensor 784 may interface with the control circuit 760 to provide an absolute positioning system. The position may include multiple Hall effect elements located above a magnet and coupled to a CORDIC processor, also known as the digit-by-digit method and Volder's algorithm, which is provided to implement a simple and efficient algorithm for calculating hyperbolic and trigonometric functions which require only addition, subtraction, bit shift, and lookup table operations.

[0271] Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 é um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição do membro de fechamento 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 792 ou em qualquer outra porção do instrumento.[0271] In some examples, position sensor 784 may be omitted. When the motor 754 is a stepper motor, the control circuit 760 can track the position of the closure member 764 by aggregating the number and orientation of the steps that the motor has been instructed to perform. The position sensor 784 may be located in the end actuator 792 or in any other portion of the instrument.

[0272] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 792 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 790 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em função do tempo, compressão do tecido em função do tempo e tensão da bigorna em função do tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 792. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.[0272] The control circuit 760 may be in communication with one or more sensors 788. The sensors 788 may be positioned on the end actuator 792 and adapted to work with the surgical instrument 790 to measure various derived parameters, such as span distance. as a function of time, tissue compression as a function of time and anvil tension as a function of time. The sensors 788 may comprise a magnetic sensor, a magnetic field sensor, a strain gauge, a pressure sensor, a force sensor, an inductive sensor such as an eddy current sensor, a resistive sensor, a capacitive sensor, a optical and/or any other sensors suitable for measuring one or more parameters of the end actuator 792. The sensors 788 may include one or more sensors.

[0273] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao eletrodo de RF 796 quando o eletrodo de RF 796 é fornecido no atuador de extremidade 792 no lugar da lâmina ultrassônica 768 ou para funcionar em conjunto com a lâmina ultrassônica 768. Por exemplo, a lâmina ultrassônica é produzida a partir de metal eletricamente condutivo e pode ser usada como a trajetória de retorno para a corrente eletrocirúrgica de RF. O circuito de controle 760 controla o fornecimento da energia de RF ao eletrodo de RF 796.[0273] An RF energy source 794 is coupled to the end actuator 792 and is applied to the RF electrode 796 when the RF electrode 796 is provided in the end actuator 792 in place of the ultrasonic blade 768 or to work in conjunction with the 768 ultrasonic blade. For example, the ultrasonic blade is produced from electrically conductive metal and can be used as the return path for RF electrosurgical current. Control circuit 760 controls the delivery of RF energy to RF electrode 796.

[0274] Detalhes adicionais são descritos no pedido de patente US n° de série 15/636.096, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, depositado em 28 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0274] Additional details are described in US Patent Application Serial No. 15/636,096, entitled SURGICAL SYSTEM COUPLABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, filed June 28, 2017, which is incorporated herein for reference in its entirety.

Algoritmos de controle de lâmina ultrassónica adaptáveisAdaptive ultrasonic blade control algorithms

[0275] Em vários aspectos, os dispositivos de energia ultrassônica inteligentes podem compreender algoritmos adaptáveis para controlar a operação da lâmina ultrassônica. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis são configurados para identificar o tipo de tecido e ajustar os parâmetros do dispositivo. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica são configurados para parametrizar o tipo de tecido. Um algoritmo para detectar a razão colágeno/razão de tecido para ajustar a amplitude da ponta distal da lâmina ultrassônica é descrito na seção a seguir da presente descrição. Vários aspectos dos dispositivos ultrassônicos inteligentes são aqui descritos em conexão com as Figuras 1 a 94, por exemplo. Consequentemente, a descrição a seguir dos algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis devem ser lidos em conjunto com as Figuras 1 a 94 e a descrição associada aos mesmos.[0275] In various aspects, intelligent ultrasonic power devices may comprise adaptive algorithms to control the operation of the ultrasonic blade. In one aspect, adaptive ultrasonic blade control algorithms are configured to identify tissue type and adjust device parameters. In one aspect, the ultrasonic blade control algorithms are configured to parameterize the tissue type. An algorithm for detecting the collagen/tissue ratio to adjust the amplitude of the distal tip of the ultrasonic blade is described in the following section of the present description. Various aspects of smart ultrasonic devices are described herein in connection with Figures 1 to 94, for example. Accordingly, the following description of the adaptive ultrasonic blade control algorithms should be read in conjunction with Figures 1 through 94 and the description associated therewith.

Identificação do tipo de tecido e ajustes dos parâmetros do dispositivoIdentification of tissue type and device parameter adjustments

[0276] Em certos procedimentos cirúrgicos seria desejável usar algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis podem ser usados para ajustar os parâmetros do dispositivo ultrassônico com base no tipo de tecido em contato com a lâmina ultrassônica. Em um aspecto, os parâmetros do dispositivo ultrassônico podem ser ajustados com base na localização do tecido dentro das garras do atuador de extremidade ultrassônico, por exemplo, a localização do tecido entre o braço de aperto e a lâmina ultrassônica. A impedância do transdutor ultrassônico pode ser usada para diferenciar a porcentagem do tecido que está situado na extremidade distal ou proximal do atuador de extremidade. As reações do dispositivo ultrassônico podem ser com base no tipo de tecido ou na compressibilidade do tecido. Em um outro aspecto, os parâmetros do dispositivo ultrassônico podem ser ajustados com base no tipo de tecido identificado ou na parametrização. Por exemplo, a amplitude do deslocamento mecânico da ponta distal da lâmina ultrassônica pode ser ajustada com base na razão entre colágeno e elastina no tecido detectada durante o procedimento de identificação de tecido. A razão entre colágeno e elastina do tecido pode ser detectada com o uso de uma variedade de técnicas incluindo reflectância e emissividade de superfície no infravermelho (IR) reflectância. A força aplicada ao tecido pelo braço de aperto e/ou o curso do braço de aperto para produzir vão e compressão. A continuidade elétrica através de uma garra equipada com eletrodos pode ser usada para determinar a porcentagem da garra que é coberta com tecido.[0276] In certain surgical procedures it would be desirable to use adaptive ultrasonic blade control algorithms. In one aspect, adaptive ultrasonic blade control algorithms can be used to adjust the parameters of the ultrasonic device based on the type of tissue in contact with the ultrasonic blade. In one aspect, the parameters of the ultrasonic device can be adjusted based on the location of the tissue within the jaws of the ultrasonic end actuator, e.g., the location of the tissue between the gripping arm and the ultrasonic blade. The impedance of the ultrasonic transducer can be used to differentiate the percentage of tissue that is situated at the distal or proximal end of the tip actuator. Ultrasonic device reactions can be based on tissue type or tissue compressibility. In another aspect, the parameters of the ultrasonic device can be adjusted based on the identified tissue type or parameterization. For example, the amplitude of the mechanical displacement of the distal tip of the ultrasonic blade can be adjusted based on the ratio of collagen to elastin in the tissue detected during the tissue identification procedure. The ratio of tissue collagen to elastin can be detected using a variety of techniques including reflectance and surface emissivity in infrared (IR) reflectance. The force applied to the fabric by the clamping arm and/or the travel of the clamping arm to produce gap and compression. Electrical continuity across a gripper equipped with electrodes can be used to determine the percentage of the gripper that is covered with tissue.

[0277] A Figura 20 é um sistema 800 configurado para executar algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um hub de comunicação modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o módulo gerador 240 é configurado para executar o(s) algoritmo(s) de controle da lâmina ultrassônica adaptável(eis) 802, conforme descrito aqui com referência às Figuras 53 a 94. Em um outro aspecto, o dispositivo/instrumento 235 é configurado para executar o(s) algoritmo(s) de controle da lâmina ultrassônica adaptável(eis) 804, conforme descrito aqui com referência às Figuras 53 a 59. Em um outro aspecto, tanto o dispositivo/instrumento 235 quanto o dispositivo/instrumento 235 são configurados para executar os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis 802, 804 conforme descrito aqui com referência às Figuras 53 a 94.[0277] Figure 20 is a system 800 configured to execute adaptive ultrasonic blade control algorithms on a surgical data network comprising a modular communication hub, in accordance with at least one aspect of the present description. In one aspect, the generator module 240 is configured to execute the adaptive ultrasonic blade control algorithm(s) 802, as described herein with reference to Figures 53 to 94. In another aspect, the device/ instrument 235 is configured to execute the control algorithm(s) of the adaptive ultrasonic blade(s) 804, as described herein with reference to Figures 53 to 59. In another aspect, both the device/instrument 235 and the device /instrument 235 are configured to execute the adaptive ultrasonic blade control algorithms 802, 804 as described herein with reference to Figures 53 to 94.

[0278] O módulo gerador 240 pode compreender um estágio isolado de paciente em comunicação com um estágio não isolado por meio de um transformador de potência. Um enrolamento secundário do transformador de potência está contido no estágio isolado e pode compreender uma configuração com derivação (por exemplo, uma configuração com derivação central ou com derivação não central) para definir as saídas de sinal de acionamento, de modo a entregar sinais de acionamento a diferentes instrumentos cirúrgicos, como um dispositivo cirúrgico ultrassônico e um instrumento eletrocirúrgico de RF, e um instrumento cirúrgico multifuncional que inclui modos de energia ultrassônica e de RF que podem ser liberados sozinhos ou simultaneamente. Em particular, as saídas do sinal de acionamento podem emitir um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento quadrado médio da raiz (RMS) de 420 V para um instrumento cirúrgico ultrassônico 241, e as saídas do sinal de acionamento podem emitir um sinal de acionamento eletrocirúrgico de RF (por exemplo, um sinal de acionamento eletrocirúrgico de 100 V) para um instrumento eletrocirúrgico de RF 241. Aspectos do módulo gerador 240 são aqui descritos com referência às Figuras 21 a 28B.[0278] Generator module 240 may comprise an isolated patient stage communicating with a non-isolated stage via a power transformer. A secondary winding of the power transformer is contained in the isolated stage and may comprise a tapped configuration (e.g., a center-tapped or non-center-tapped configuration) to define drive signal outputs to deliver drive signals. to different surgical instruments, such as an ultrasonic surgical device and an RF electrosurgical instrument, and a multifunctional surgical instrument that includes ultrasonic and RF energy modes that can be delivered alone or simultaneously. In particular, the drive signal outputs may output an ultrasonic drive signal (e.g., a 420 V root mean square (RMS) drive signal for an ultrasonic surgical instrument 241, and the drive signal outputs may output 21 to 28B.

[0279] O módulo gerador 240 ou o dispositivo/instrumento 235 ou ambos são acoplados à torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dispositivos de sala de operação como, por exemplo, Instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operação, conforme descrito com referência às Figuras 8 a 11, por exemplo.[0279] The generator module 240 or the device/instrument 235 or both are coupled to the modular control tower 236 connected to multiple operating room devices such as intelligent surgical instruments, robots, and other computerized devices located in the operating room. operation, as described with reference to Figures 8 to 11, for example.

[0280] A Figura 21 ilustra um exemplo de um gerador 900, que é uma forma de um gerador configurado para se acoplar a um instrumento ultrassônico e configurado ainda para executar algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos compreendendo um hub de comunicação modular conforme mostrado na Figura 20. O gerador 900 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a um instrumento cirúrgico. O gerador 900 fornece sinais ultrassônicos e de RF para fornecer energia a um instrumento cirúrgico, independentemente ou simultaneamente. Os sinais ultrassônicos e de RF podem ser fornecidos sozinhos ou em combinação e podem ser fornecidos simultaneamente. Conforme indicado acima, ao menos uma saída de gerador pode fornecer múltiplas modalidades de energia (por exemplo, ultrassônica, bipolar ou monopolar de RF, de eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outras) através de uma única porta, e esses sinais podem ser fornecidos separadamente ou simultaneamente ao atuador de extremidade para tratar tecido. O gerador 900 compreende um processador 902 acoplado a um gerador de forma de onda 904. O processador 902 e o gerador de forma de onda 904 são configurados para gerar diversas formas de onda de sinal com base em informações armazenadas em uma memória acoplada ao processador 902, não mostrada para fins de clareza da descrição. As informações digitais associadas com uma forma de onda são fornecidas ao gerador de forma de onda 904 incluindo um ou mais circuitos conversores A-D (conversores analógico-para-digital) para converter a entrada digital em uma saída analógica. A saída analógica é alimentada a um amplificador 1106 para condicionamento e amplificação de sinal. A saída condicionada e amplificada do amplificador 906 é acoplada a um transformador de potência 908. Os sinais são acoplados pelo transformador de potência 908 ao lado secundário, que está no lado de isolamento do paciente. Um primeiro sinal de uma primeira modalidade de energia é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA1 e RETORNO. Um segundo sinal de uma segunda modalidade de energia é acoplado por um capacitor 910 e é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA2 e RETORNO. Será reconhecido que mais de duas modalidades de energia podem ser emitidas e, portanto, o "n" subscrito pode ser utilizado para designar que até n terminais de ENERGIAn podem ser fornecidos, em que n é um número inteiro positivo maior que 1. Também será reconhecido que até "n" trajetórias de retorno, RETORNOn podem ser fornecidas sem que se afaste do escopo da presente descrição.[0280] Figure 21 illustrates an example of a generator 900, which is one form of a generator configured to couple to an ultrasonic instrument and further configured to execute adaptive ultrasonic blade control algorithms in a surgical data network comprising a hub of modular communication as shown in Figure 20. Generator 900 is configured to provide multiple modalities of power to a surgical instrument. Generator 900 provides ultrasonic and RF signals to power a surgical instrument, independently or simultaneously. Ultrasonic and RF signals can be provided alone or in combination and can be provided simultaneously. As indicated above, at least one generator output can provide multiple modalities of energy (e.g., ultrasonic, bipolar or monopolar RF, irreversible and/or reversible electroporation, and/or microwave energy, among others) through a single port, and these signals can be provided separately or simultaneously to the end actuator to treat tissue. The generator 900 comprises a processor 902 coupled to a waveform generator 904. The processor 902 and the waveform generator 904 are configured to generate various signal waveforms based on information stored in a memory coupled to the processor 902 , not shown for clarity of description. Digital information associated with a waveform is provided to waveform generator 904 including one or more A-D converter circuits (analog-to-digital converters) to convert the digital input to an analog output. The analog output is fed to a 1106 amplifier for signal conditioning and amplification. The conditioned and amplified output of amplifier 906 is coupled to a power transformer 908. Signals are coupled by power transformer 908 to the secondary side, which is on the patient isolation side. A first signal of a first power modality is supplied to the surgical instrument between the terminals labeled POWER1 and RETURN. A second signal of a second energy modality is coupled by a capacitor 910 and is supplied to the surgical instrument between the terminals labeled POWER2 and RETURN. It will be recognized that more than two modes of energy may be emitted and therefore the subscript "n" may be used to designate that up to n terminals of ENERGY may be provided, where n is a positive integer greater than 1. It will also be It is recognized that up to "n" return trajectories, RETURNn may be provided without departing from the scope of the present description.

[0281] Um primeiro circuito de detecção de tensão 912 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA1 e a trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um segundo circuito de detecção de tensão 924 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA2 e a trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um circuito de detecção de corrente 914 está disposto em série com a perna RETORNO do lado secundário do transformador de potência 908 conforme mostrado para medir a corrente de saída para qualquer modalidade de energia. Se diferentes trajetórias de retorno são fornecidas para cada modalidade de energia, então um circuito de detecção de corrente separado seria fornecido em cada perna de retorno. As saídas do primeiro e do segundo circuito de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas aos respectivos transformadores de isolamento 916, 922 e a saída do circuito de detecção de corrente 914 é fornecida a um outro transformador de isolamento 918. As saídas dos transformadores de isolamento 916, 928, 922 no lado primário do transformador de potência 908 (lado não isolado do paciente) são fornecidas a um ou mais circuitos ADC 926. A saída digitalizada do circuito conversor A-D 926 é fornecida para o processador 902 para processamento e computação adicionais. As tensões de saída e as informações de realimentação de corrente de saída podem ser empregadas para ajustar a tensão de saída e a corrente fornecida para o instrumento cirúrgico, e para computar a impedância de saída, entre outros parâmetros. As comunicações de entrada/saída entre o processador 902 e os circuitos isolados do paciente são fornecidas através de um circuito de interface 920. Os sensores podem, também, estar em comunicação elétrica com o processador 902 por meio do circuito de interface 920.[0281] A first voltage detection circuit 912 is coupled across the terminals labeled POWER1 and the RETURN path to measure the output voltage between them. A second voltage detection circuit 924 is coupled across the terminals labeled POWER2 and the RETURN path to measure the output voltage between them. A current sensing circuit 914 is arranged in series with the RETURN leg of the secondary side of the power transformer 908 as shown to measure the output current for any power modality. If different return paths are provided for each power modality, then a separate current sensing circuit would be provided on each return leg. The outputs of the first and second voltage sensing circuits 912, 924 are supplied to respective isolation transformers 916, 922 and the output of the current sensing circuit 914 is supplied to another isolation transformer 918. isolation 916, 928, 922 on the primary side of the power transformer 908 (non-isolated patient side) are provided to one or more ADC circuits 926. The digitized output of the A-D converter circuit 926 is provided to the processor 902 for further processing and computation . The output voltages and output current feedback information can be employed to adjust the output voltage and current supplied to the surgical instrument, and to compute the output impedance, among other parameters. Input/output communications between the processor 902 and the patient's isolated circuits are provided through an interface circuit 920. The sensors may also be in electrical communication with the processor 902 through the interface circuit 920.

[0282] Em um aspecto, a impedância pode ser determinada pelo processador 902 dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 acoplado sobre os terminais identificados como ENERGIA1/RETORNO ou do segundo circuito de detecção de tensão 924 acoplado sobre os terminais identificados como ENERGIA2/RETORNO, pela saída do circuito de detecção de corrente 914 disposto em série com a perna de RETORNO do lado secundário do transformador de potência 908. As saídas do primeiro e segundo circuitos de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas para separar os isolamentos transformadores 916, 922 e a saída do circuito de detecção de corrente 914 é fornecida para um outro transformador de isolamento 916. As medições de detecção de tensão e corrente digitalizados do circuito conversor A-D 926 são fornecidas ao processador 902 para computar a impedância. Como um exemplo, a primeira modalidade de energia ENERGIA1 pode ser a energia ultrassônica e a segunda modalidade de energia ENERGIA2 pode ser a energia de RF. No entanto, além das modalidades de energia de RF ultrassônica e bipolar ou monopolar, outras modalidades de energia incluem eletroporação irreversível e/ou reversível e/ou energia de microondas, entre outras. Além disso, embora o exemplo ilustrado na Figura 21 mostra uma única trajetória de retorno RETORNO que pode ser fornecida para duas ou mais modalidades de energia, em outros aspectos, várias trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas para cada modalidade de energia ENERGIAn. Dessa forma, conforme descrito aqui, a impedância do transdutor ultrassônico pode ser medida dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 pelo circuito de detecção de corrente 914 e a impedância do tecido pode ser medida dividindo-se a saída do segundo circuito de detecção de tensão 924 pelo circuito de detecção de corrente 914.[0282] In one aspect, the impedance may be determined by the processor 902 by dividing the output of the first voltage sensing circuit 912 coupled over the terminals labeled POWER1/RETURN or the second voltage sensing circuit 924 coupled over the terminals identified as POWER2/RETURN, by the output of the current sensing circuit 914 disposed in series with the RETURN leg of the secondary side of the power transformer 908. The outputs of the first and second voltage sensing circuits 912, 924 are provided to separate the isolation transformers 916, 922 and the output of the current sensing circuit 914 is provided to another isolation transformer 916. Digitized voltage and current sensing measurements from the A-D converter circuit 926 are provided to the processor 902 to compute the impedance. As an example, the first energy modality ENERGY1 may be ultrasonic energy and the second energy modality ENERGY2 may be RF energy. However, in addition to ultrasonic and bipolar or monopolar RF energy modalities, other energy modalities include irreversible and/or reversible electroporation and/or microwave energy, among others. Furthermore, although the example illustrated in Figure 21 shows a single RETURN return trajectory that may be provided for two or more energy modalities, in other aspects, multiple RETURN return trajectories may be provided for each energy modality ENERGIAn. Thus, as described herein, the impedance of the ultrasonic transducer can be measured by dividing the output of the first voltage sensing circuit 912 by the current sensing circuit 914 and the tissue impedance can be measured by dividing the output of the second voltage sensing circuit 924 by current sensing circuit 914.

[0283] Conforme mostrado na Figura 21, o gerador 900 compreendendo ao menos uma porta de saída pode incluir um transformador de potência 908 com uma única saída e com múltiplas derivações para fornecer potência sob a forma de uma ou mais modalidades de energia, como ultrassônica, RF bipolar ou monopolar, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outros, por exemplo, ao atuador de extremidade dependendo do tipo de tratamento de tecido sendo executado. Por exemplo, o gerador 900 pode fornecer energia com maior tensão e menor corrente para conduzir um transdutor ultrassônico, com menor tensão e maior corrente para conduzir eletrodos de RF para vedar o tecido ou com uma forma de onda de coagulação para coagulação pontual usando eletrodos eletrocirúrgicos RF monopolar ou bipolar. A forma de onda de saída do gerador 900 pode ser orientada, chaveada ou filtrada para fornecer a frequência ao atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. A conexão de um transdutor ultrassônico à saída do gerador 900 seria de preferência localizada entre a saída identificada como ENERGIA1 e RETORNO, conforme mostrado na Figura 21. Em um exemplo, uma conexão de eletrodos bipolares de RF à saída do gerador 900 estaria preferencialmente situada entre a saída identificada como ENERGIA2 e o RETORNO. No caso de saída monopolar, as conexões preferenciais seriam eletrodo ativo (por exemplo, feixe luminoso ou outra sonda) para a saída ENERGIA2 e um bloco de retorno adequado conectada à saída RETORNO.[0283] As shown in Figure 21, the generator 900 comprising at least one output port may include a power transformer 908 with a single output and with multiple taps for providing power in the form of one or more energy modalities, such as ultrasonic , bipolar or monopolar RF, irreversible and/or reversible electroporation, and/or microwave energy, among others, for example, to the tip actuator depending on the type of tissue treatment being performed. For example, generator 900 may provide power at higher voltage and lower current to drive an ultrasonic transducer, at lower voltage and higher current to drive RF electrodes to seal tissue, or with a coagulation waveform for spot coagulation using electrosurgical electrodes. Monopolar or bipolar RF. The output waveform of the generator 900 may be steered, switched, or filtered to provide the frequency to the end actuator of the surgical instrument. The connection of an ultrasonic transducer to the output of the generator 900 would preferably be located between the output labeled POWER1 and RETURN, as shown in Figure 21. In one example, a connection of bipolar RF electrodes to the output of the generator 900 would preferably be located between the output identified as ENERGY2 and the RETURN. In the case of a monopolar output, the preferred connections would be active electrode (e.g. light beam or other probe) to the POWER2 output and a suitable return block connected to the RETURN output.

[0284] Detalhes adicionais são descritos na publicação de pedido de patente US n° 2017/0086914 intitulada TECHNIQUES FOR OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS, que foi publicada em 30 de março de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0284] Additional details are described in US Patent Application Publication No. 2017/0086914 entitled TECHNIQUES FOR OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS, which was published on March 30, 2017, which is incorporated herein by title reference in its entirety.

[0285] Conforme usado ao longo desta descrição, o termo "sem fio" e seus derivados podem ser usados para descrever circuitos, dispositivos, sistemas, métodos, técnicas, canais de comunicação etc., que podem comunicar dados através do uso de radiação eletromagnética modulada através de um meio não sólido. O termo não implica que os dispositivos associados não contêm quaisquer fios, embora em alguns aspectos eles podem não ter. O módulo de comunicação pode implementar qualquer de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio e com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi-Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE, "long-term evolution"), Ev- DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, derivados de Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio que são designados como 3G, 4G, 5G, e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de curto alcance como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.[0285] As used throughout this description, the term "wireless" and its derivatives may be used to describe circuits, devices, systems, methods, techniques, communication channels, etc., that can communicate data through the use of electromagnetic radiation modulated through a non-solid medium. The term does not imply that the associated devices do not contain any wires, although in some respects they may not. The communication module may implement any of a number of wireless and wired communication standards or protocols, including, but not limited to, Wi-Fi (IEEE 802.11 family), WiMAX (IEEE 802.16 family), IEEE 802.20, evolution (LTE, "long-term evolution"), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, Ethernet derivatives thereof, as well as any other protocols without wired and wired which are designated as 3G, 4G, 5G, and beyond. The computing module may include a plurality of communication modules. For example, a first communication module may be dedicated to short-range wireless communications such as Wi-Fi and Bluetooth, and a second communication module may be dedicated to longer-range wireless communications such as GPS, EDGE, GPRS, CDMA , WiMAX, LTE, Ev-DO, and others.

[0286] Como usado na presente invenção um processador ou unidade de processamento é um circuito eletrônico que executa operações em alguma fonte de dados externa, geralmente a memória ou algum outro fluxo de dados. O termo é usado na presente invenção para se referir ao processador central (unidade de processamento central) em um sistema ou sistemas de computador (especificamente sistemas em um chip (SoCs)) que combinam vários "processadores" especializados.[0286] As used in the present invention a processor or processing unit is an electronic circuit that performs operations on some external data source, generally memory or some other data stream. The term is used in the present invention to refer to the central processor (central processing unit) in a computer system or systems (specifically systems on a chip (SoCs)) that combine several specialized "processors".

[0287] Como usado aqui, um sistema em um chip ou sistema no chip (SoC ou SOC) é um circuito integrado (também conhecido como um "IC" ou "chip") que integra todos os componentes de um computador ou outros sistemas eletrônicos. Pode conter funções digitais, analógicas, misturadas e frequentemente de radiofrequência — todos sobre um único substrato. Um SoC integra um microcontrolador (ou microprocessador) com periféricos avançados como unidade de processamento gráfico (GPU), módulo i-Fi, ou coprocessador. Um SoC pode ou não conter memória interna.[0287] As used herein, a system on a chip or system on chip (SoC or SOC) is an integrated circuit (also known as an "IC" or "chip") that integrates all of the components of a computer or other electronic systems . It can contain digital, analog, mixed and often radio frequency functions — all on a single substrate. An SoC integrates a microcontroller (or microprocessor) with advanced peripherals such as a graphics processing unit (GPU), i-Fi module, or coprocessor. An SoC may or may not contain internal memory.

[0288] Como usado aqui, um microcontrolador ou controlador é um sistema que integra um microprocessador com circuitos periféricos e memória. Um microcontrolador (ou MCU para unidade do microcontrolador) pode ser implementado como um computador pequeno em um único circuito Integrado. Pode ser similar a um SoC; um SoC pode incluir um microcontrolador como um de seus componentes. Um microcontrolador pode conter uma ou mais unidades de processamento de núcleo (CPUs) juntamente com memória e periféricos de entrada/saída programáveis. A memória do programa na forma de RAM ferroelétrica, NOR flash ou ROM OTP também é muitas vezes incluída no chip, bem como uma pequena quantidade de RAM. Os microcontroladores podem ser usados para aplicações integradas, em contraste com os microprocessadores usados em computadores pessoais ou outras aplicações de propósitos gerais que consiste em vários circuitos integrados distintos.[0288] As used herein, a microcontroller or controller is a system that integrates a microprocessor with peripheral circuits and memory. A microcontroller (or MCU for microcontroller unit) can be implemented as a small computer on a single integrated circuit. It can be similar to an SoC; an SoC may include a microcontroller as one of its components. A microcontroller may contain one or more core processing units (CPUs) along with memory and programmable input/output peripherals. Program memory in the form of ferroelectric RAM, NOR flash, or OTP ROM is also often included on the chip, as well as a small amount of RAM. Microcontrollers can be used for integrated applications, in contrast to microprocessors used in personal computers or other general-purpose applications that consist of several discrete integrated circuits.

[0289] Como usado na presente invenção, o termo controlador ou microcontrolador pode ser um dispositivo de chip ou IC (circuito integrado) independente que faz interface com um dispositivo periférico. Essa pode ser uma ligação entre duas partes de um computador ou um controlador em um dispositivo externo que gerencia a operação de (e conexão com) daquele dispositivo.[0289] As used in the present invention, the term controller or microcontroller can be an independent chip or IC (integrated circuit) device that interfaces with a peripheral device. This may be a link between two parts of a computer or a controller on an external device that manages the operation of (and connection to) that device.

[0290] Qualquer dos processadores ou microcontrolador na presente invenção pode ser qualquer implementado por qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex pela Texas Instruments. Em um aspecto, o processador pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.[0290] Any of the processors or microcontrollers in the present invention can be any implemented by any single-core or multi-core processor, such as those known under the trade name ARM Cortex by Texas Instruments. In one aspect, the processor may be a Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM processor, available from Texas Instruments, for example, which comprises an integrated memory of 256 KB single-cycle flash memory, or other non-volatile memory, up to 40 MHz. , a look-ahead buffer to optimize performance above 40 MHz, a 32 KB single-cycle serial random access memory (SRAM), an internal read-only memory (ROM) loaded with the StellarisWare® program, 2 KB electrically erasable programmable readout (EEPROM), one or more pulse width modulation (PWM) modules, one or more analog quadrature encoder inputs (QEI), one or more analog to digital converters (ADC) 12-bit with 12 analogue input channels, details of which are available in the product datasheet.

[0291] Em um aspecto, o processador pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias com base em controlador, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.[0291] In one aspect, the processor may comprise a security controller comprising two controller-based families, such as TMS570 and RM4x, known under the trade name Hercules ARM Cortex R4, also by Texas Instruments. The safety controller can be configured specifically for IEC 61508 and ISO 26262 safety-critical applications, among others, to provide advanced integrated safety features while providing scalable performance, connectivity, and memory options.

[0292] Os dispositivos modulares incluem os módulos (conforme descrito em conexão com Figuras 3 e 9, por exemplo) que são recebíveis dentro de um hub cirúrgico e os dispositivos ou instrumentos cirúrgicos que podem ser conectados aos vários módulos a fim de conectar ou emparelhar com o hub cirúrgico correspondente. Os dispositivos modulares incluem, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, dispositivos de imageamento médicos, dispositivos de sucção/irrigação, evacuadores de fumaça, geradores de energia, ventiladores, insufladores e exibições. Os dispositivos modulares aqui descritos podem ser controlados por algoritmos de controle. Os algoritmos de controle podem ser executados no dispositivo modular em si, no hub cirúrgico ao qual o dispositivo modular específico está emparelhado, ou tanto no dispositivo modular quanto no hub cirúrgico (por exemplo, cirúrgico (por exemplo, através de uma arquitetura de computação distribuída). Em algumas exemplificações, os algoritmos de controle dos dispositivos modulares controlam os dispositivos com base nos dados detectados pelo próprio dispositivo modular (isto é, por sensores em, sobre ou conectados ao dispositivo modular). Esses dados podem ser relacionados ao paciente sendo operado (por exemplo, propriedades de tecido ou pressão de insuflação) ou ao dispositivo modular em si (por exemplo, a taxa na qual uma faca está sendo avançada, a corrente do motor, ou os níveis de energia). Por exemplo, um algoritmo de controle para um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico pode controlar a taxa na qual o motor do instrumento aciona sua faca através do tecido de acordo com a resistência encontrada pela faca à medida que avança.[0292] Modular devices include modules (as described in connection with Figures 3 and 9, for example) that are receivable within a surgical hub and surgical devices or instruments that can be connected to the various modules in order to connect or pair with the corresponding surgical hub. Modular devices include, for example, smart surgical instruments, medical imaging devices, suction/irrigation devices, smoke evacuators, power generators, ventilators, insufflators, and displays. The modular devices described here can be controlled by control algorithms. The control algorithms may be executed on the modular device itself, on the surgical hub to which the specific modular device is paired, or on both the modular device and the surgical hub (e.g., surgical hub) via a distributed computing architecture ). In some examples, the modular device control algorithms control the devices based on data detected by the modular device itself (i.e., by sensors in, on, or connected to the modular device. This data can be related to the patient being operated on). (e.g., tissue properties or inflation pressure) or to the modular device itself (e.g., the rate at which a knife is being advanced, the motor current, or the energy levels. For example, an algorithm). control for a surgical stapling and cutting instrument can control the rate at which the instrument's motor drives its knife through tissue according to the resistance encountered by the knife as it advances.

[0293] A Figura 22 ilustra uma forma de um sistema cirúrgico 1000 que compreende um gerador 1100 e vários instrumentos cirúrgicos 1104, 1106 e 1108 usáveis com este, em que o instrumento cirúrgico 1104 é um instrumento cirúrgico ultrassônico, o instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF, e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 é uma combinação de instrumento eletrocirúrgico ultrassônico/ RF. O gerador 1100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 1104, os instrumentos eletrocirúrgicos de RF 1106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 que integra energias ultrassônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador 1100. Embora na forma da Figura 22 o gerador 1100 seja mostrado separado dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 em uma forma, o gerador 1100 pode ser formado integralmente com quaisquer dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106 e 1108 para formar um sistema cirúrgico unitário. O gerador 1100 compreende um dispositivo de entrada 1110 situado em um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para a programação do funcionamento do gerador 1100. O gerador 1100 pode ser configurado para comunicação com fio ou sem fio.[0293] Figure 22 illustrates one form of a surgical system 1000 comprising a generator 1100 and various surgical instruments 1104, 1106 and 1108 usable therewith, wherein the surgical instrument 1104 is an ultrasonic surgical instrument, the surgical instrument 1106 is an RF electrosurgical instrument, and the 1108 multifunctional surgical instrument is a combination ultrasonic/RF electrosurgical instrument. The 1100 generator is configurable for use with a variety of surgical instruments. In various ways, the generator 1100 may be configurable for use with different surgical instruments of different types, including, for example, the ultrasonic surgical instrument 1104, the RF electrosurgical instruments 1106, and the multifunctional surgical instrument 1108 that integrates ultrasonic and 22 the generator 1100 is shown separately from the surgical instruments 1104, 1106, 1108 in one form, the generator 1100 may be formed integrally with any of the surgical instruments 1104, 1106 and 1108 to form a unitary surgical system. The generator 1100 comprises an input device 1110 located on a front panel of the generator 1100 console. The input device 1110 may comprise any suitable device that generates signals suitable for programming the operation of the generator 1100. The generator 1100 may be configured to wired or wireless communication.

[0294] O gerador 1100 é configurado para acionar múltiplos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108. O primeiro instrument cirúrgico é um instrumento cirúrgico ultrassônico 1104 e compreende uma empunhadura 1105 (HP), um transdutor ultrassônico 1120, um eixo de acionamento 1126 e um atuador de extremidade 1122. O atuador de extremidade 1122 compreende uma lâmina ultrassônica 1128 acoplada acusticamente ao transdutor ultrassônico 1120 e um braço de aperto 1140. A empunhadura 1105 compreende um gatilho 1143 para operar o braço de aperto 1140 e uma combinação de botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 1128 ou outra função. Os botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 1120 com o gerador 1100.[0294] The generator 1100 is configured to drive multiple surgical instruments 1104, 1106, 1108. The first surgical instrument is an ultrasonic surgical instrument 1104 and comprises a handle 1105 (HP), an ultrasonic transducer 1120, a drive shaft 1126, and a end actuator 1122. The end actuator 1122 comprises an ultrasonic blade 1128 acoustically coupled to the ultrasonic transducer 1120 and a grip arm 1140. The grip 1105 comprises a trigger 1143 for operating the grip arm 1140 and a combination of toggle buttons 1134a , 1134b, 1134c to energize and drive the ultrasonic blade 1128 or other function. Toggle buttons 1134a, 1134b, 1134c can be configured to energize the ultrasonic transducer 1120 with the generator 1100.

[0295] O gerador 1100 é também configurado para acionar um segundo instrumento cirúrgico 1106. O segundo instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF e compreende uma empunhadura 1107 (HP), um eixo de acionamento 1127 e um atuador de extremidade 1124. O atuador de extremidade 1124 compreende eletrodos nos braços de aperto 1142a e 1142b e retorno através da porção de condutor elétrico do eixo de acionamento 1127. Os eletrodos são acoplados à fonte de energia bipolar dentro do gerador 1100 e energizadas pela mesma. A empunhadura 1107 compreende um gatilho 1145 para operar os braços de aperto 1142a, 1142b e um botão de energia 1135 para atuar uma chave de energia para energizar os eletrodos no atuador de extremidade 1124.[0295] The generator 1100 is also configured to drive a second surgical instrument 1106. The second surgical instrument 1106 is an RF electrosurgical instrument and comprises a handle 1107 (HP), a drive shaft 1127, and an end actuator 1124. End actuator 1124 comprises electrodes on clamping arms 1142a and 1142b and return through the electrical conductor portion of the drive shaft 1127. The electrodes are coupled to and energized by the bipolar power source within the generator 1100. The handle 1107 comprises a trigger 1145 for operating the gripping arms 1142a, 1142b and a power button 1135 for actuating a power switch to energize the electrodes on the end actuator 1124.

[0296] O gerador 1100 é também configurado para acionar um instrumento cirúrgico multifuncional 1108. O instrumento cirúrgico multifuncional 1108 compreende uma empunhadura 1109 (HP), um eixo de acionamento 1129 e um atuador de extremidade 1125. O atuador de extremidade 1125 compreende uma lâmina ultrassônica 1149 e um braço de aperto 1146. A lâmina ultrassônica 1149 é acoplada acusticamente ao transdutor ultrassônico 1120. A empunhadura 1109 compreende um gatilho 1147 para operar o braço de aperto 1146 e uma combinação de botões de alternância 1137a, 1137b, 1137c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 1149 ou outra função. Os botões de alternância 1137a, 1137b, 1137c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 1120 com o gerador 1100 e energizar a lâmina ultrassônica 1149 com a fonte de energia bipolar contida, também, dentro do gerador 1100.[0296] The generator 1100 is also configured to drive a multifunctional surgical instrument 1108. The multifunctional surgical instrument 1108 comprises a handle 1109 (HP), a drive shaft 1129, and an end actuator 1125. The end actuator 1125 comprises a blade ultrasonic transducer 1149 and a clamping arm 1146. The ultrasonic blade 1149 is acoustically coupled to the ultrasonic transducer 1120. The handle 1109 comprises a trigger 1147 for operating the clamping arm 1146 and a combination of toggle buttons 1137a, 1137b, 1137c for energizing and activate the ultrasonic blade 1149 or another function. Toggle buttons 1137a, 1137b, 1137c can be configured to energize the ultrasonic transducer 1120 with the generator 1100 and energize the ultrasonic blade 1149 with the bipolar power source also contained within the generator 1100.

[0297] O gerador 1100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 1104, o instrumento cirúrgico de RF 1106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 que integra energias ultrassônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador 1100. Embora na forma da Figura 22 o gerador 1100 seja mostrado separado dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 em uma outra forma, o gerador 1100 pode ser formado integralmente com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 para formar um sistema cirúrgico unitário. Conforme discutido acima, o gerador 1100 compreende um dispositivo de entrada 1110 situado em um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para a programação do funcionamento do gerador 1100. O gerador 1100 pode compreender, também, um ou mais dispositivos de saída 1112. Outros aspectos de geradores para gerar digitalmente formas de onda de sinal elétrico e instrumentos cirúrgicos são descritos na publicação de patente US-2017-0086914-A1, que está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.[0297] Generator 1100 is configurable for use with a variety of surgical instruments. In various ways, the generator 1100 may be configurable for use with different surgical instruments of different types, including, for example, the ultrasonic surgical instrument 1104, the RF surgical instrument 1106, and the multifunctional surgical instrument 1108 that integrates ultrasonic and 22 the generator 1100 is shown separate from the surgical instruments 1104, 1106, 1108 in another form, the generator 1100 may be formed integrally with any of the surgical instruments 1104, 1106, 1108 to form a unitary surgical system. As discussed above, the generator 1100 comprises an input device 1110 located on a front panel of the generator 1100 console. The input device 1110 may comprise any suitable device that generates signals suitable for programming the operation of the generator 1100. The generator 1100 may also comprise one or more output devices 1112. Other aspects of generators for digitally generating electrical signal waveforms and surgical instruments are described in patent publication US-2017-0086914-A1, which is incorporated herein by reference. reference in its entirety.

[0298] A Figura 23 é um atuador de extremidade 1122 do dispositivo ultrassônico exemplificador 1104, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O atuador de extremidade 1122 pode compreender uma lâmina 1128 que pode ser acoplado ao transdutor ultrassônico 1120 através de um guia de Ondas. Quando acionada pelo transdutor ultrassônico 1120, a lâmina 1128 pode vibrar e, quando colocada em contato com tecidos, pode cortar e/ou coagular os mesmos, conforme descrito na presente invenção. De acordo com vários aspectos, e conforme ilustrado na Figura 23, o atuador de extremidade 1122 pode compreender também um braço de aperto 1140 que pode ser configurado para ação cooperativa com a lâmina 1128 do atuador de extremidade 1122. Com a lâmina 1128, o braço de aperto 1140 pode compreender um conjunto de garras. O braço de aperto 1140 pode ser conectado de forma articulada em uma extremidade distal de um eixo de acionamento 1126 da porção instrumental 1104. O braço de aperto 1140 pode incluir um bloco de tecido do braço de aperto 1163, o qual pode ser formado de Teflon® ou outro material de baixo atrito adequado. O bloco 1163 pode ser montado para cooperação com a lâmina 1128, com movimento pivotante do braço de aperto 1140 que posiciona o bloco de aperto 1163 em uma relação substancialmente paralela a, e em contato com, a lâmina 1128. Para essa construção, uma porção tecidual a ser apertada pode ficar presa entre o bloco para tecido 1163 e a lâmina 1128. O bloco de tecido 1163 pode ser dotado de uma configuração semelhante a dente de serra incluindo uma pluralidade de dentes de preensão 1161 axialmente espaçados e que se estendem proximalmente para melhorar a preensão do tecido em cooperação com a lâmina 1128. O braço de aperto 1140 pode fazer a transição da posição aberta mostrada na Figura 23 para uma posição fechada (com o braço de aperto 1140 em contato com ou próximo à lâmina 1128) de qualquer maneira adequada. Por exemplo, a empunhadura 1105 pode compreender um gatilho de fechamento de garra. Quando acionado por um clínico, o gatilho de fechamento de garra pode girar braço de aperto 1140 de qualquer maneira adequada.[0298] Figure 23 is an end actuator 1122 of the exemplary ultrasonic device 1104, in accordance with at least one aspect of the present description. The end actuator 1122 may comprise a blade 1128 that may be coupled to the ultrasonic transducer 1120 via a waveguide. When activated by the ultrasonic transducer 1120, the blade 1128 can vibrate and, when placed in contact with tissues, can cut and/or coagulate them, as described in the present invention. In various aspects, and as illustrated in Figure 23, the end actuator 1122 may also comprise a clamping arm 1140 that may be configured for cooperative action with the blade 1128 of the end actuator 1122. With the blade 1128, the arm gripper 1140 may comprise a set of claws. The clamping arm 1140 may be pivotally connected to a distal end of a drive shaft 1126 of the instrumental portion 1104. The clamping arm 1140 may include a block of clamping arm fabric 1163, which may be formed from Teflon. ® or other suitable low friction material. The block 1163 may be assembled for cooperation with the blade 1128, with pivoting movement of the clamping arm 1140 positioning the clamping block 1163 in a relationship substantially parallel to, and in contact with, the blade 1128. For this construction, a portion The tissue block 1163 may be clamped between the tissue block 1163 and the blade 1128. The tissue block 1163 may be provided with a sawtooth-like configuration including a plurality of axially spaced and proximally extending gripping teeth 1161. improve tissue grip in cooperation with the blade 1128. The clamping arm 1140 can transition from the open position shown in Figure 23 to a closed position (with the clamping arm 1140 in contact with or near the blade 1128) of any appropriate way. For example, the grip 1105 may comprise a claw closing trigger. When actuated by a clinician, the jaw closing trigger can rotate gripping arm 1140 in any suitable manner.

[0299] O gerador 1100 pode ser ativado para fornecer o sinal de acionamento ao transdutor ultrassônico 1120 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, o gerador 1100 pode compreender uma chave de pedal 1430 (Figura 24) acoplada ao gerador 1100 por meio de um cabo de chave de pedal 1432. Um clínico pode ativar o transdutor ultrassônico 1120 e, desse modo, o transdutor ultrassônico 1120 e a lâmina 1128, pressionando a chave de pedal 1430. Além disso, ou em vez da chave de pedal 1430, alguns aspectos do dispositivo ultrassônico 1104 podem utilizar uma ou mais chaves posicionadas na empunhadura 1105 que, quando ativadas, podem fazer com que o gerador 1100 ative o transdutor ultrassônico 1120. Em um aspecto, por exemplo, as uma ou mais chaves podem compreender um par de botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c (Figura 22), por exemplo, para determinar um modo de operação do dispositivo 1104. Quando o botão de alternância 1134a é pressionado, por exemplo, o gerador ultrassônico 1100 pode fornecer um sinal de acionamento máximo ao transdutor 1120, fazendo com que o mesmo produza um máximo de saída de energia ultrassônica. Pressionar o botão de alternância 1134b pode fazer com que o gerador ultrassônico 1100 forneça um sinal de acionamento selecionável pelo usuário ao transdutor ultrassônico 1120, fazendo com que este produza menos que a máxima saída de energia ultrassônica. O dispositivo 1104 adicional ou alternativamente pode compreender uma segunda chave para, por exemplo, indicar uma posição de um gatilho de fechamento de garra para operar as garras através do braço de aperto 1140 do atuador de extremidade 1122. Além disso, em alguns aspectos, o gerador ultrassônico 1100 pode ser ativado com base na posição do gatilho de fechamento da garra, (por exemplo, conforme o clínico pressiona o gatilho de fechamento da garra para fechar através do braço de aperto 1140, pode ser aplicada uma energia ultrassônica).[0299] The generator 1100 may be activated to provide the drive signal to the ultrasonic transducer 1120 in any suitable manner. For example, the generator 1100 may comprise a foot switch 1430 (Figure 24) coupled to the generator 1100 via a foot switch cable 1432. A clinician may activate the ultrasonic transducer 1120 and thereby the ultrasonic transducer 1120 and the blade 1128 by pressing the foot switch 1430. In addition, or instead of the foot switch 1430, some aspects of the ultrasonic device 1104 may utilize one or more switches positioned on the handle 1105 which, when activated, may cause the generator to 1100 activates the ultrasonic transducer 1120. In one aspect, for example, the one or more switches may comprise a pair of toggle buttons 1134a, 1134b, 1134c (Figure 22), for example, to determine a mode of operation of the device 1104. When the toggle button 1134a is pressed, for example, the ultrasonic generator 1100 can provide a maximum drive signal to the transducer 1120, causing it to produce a maximum ultrasonic energy output. Pressing the toggle button 1134b may cause the ultrasonic generator 1100 to provide a user-selectable drive signal to the ultrasonic transducer 1120, causing it to produce less than the maximum ultrasonic power output. The device 1104 may additionally or alternatively comprise a second switch for, for example, indicating a position of a gripper closing trigger for operating the grippers via the clamping arm 1140 of the end actuator 1122. Furthermore, in some aspects, the ultrasonic generator 1100 may be activated based on the position of the clamp closing trigger, (e.g., as the clinician presses the clamp closing trigger to close through the gripping arm 1140, ultrasonic energy may be applied).

[0300] Adicional ou alternativamente, as uma ou mais chaves podem compreender um botão de alternância 1134c que, quando pressionado, faz com que o gerador 1100 forneça uma saída em pulsos (Figura 22). Os pulsos podem ser fornecidos a qualquer frequência e agrupamento adequados, por exemplo. Em certos aspectos, o nível de potência dos pulsos pode consistir nos níveis de potência associados aos botões de alternância 1134a, 1134b (máximo, menos que máximo), por exemplo.[0300] Additionally or alternatively, the one or more switches may comprise a toggle button 1134c which, when pressed, causes the generator 1100 to provide a pulsed output (Figure 22). Pulses can be delivered at any suitable frequency and grouping, e.g. In certain aspects, the power level of the pulses may consist of the power levels associated with toggle buttons 1134a, 1134b (maximum, less than maximum), for example.

[0301] Será reconhecido que um dispositivo 1104 pode compreender qualquer combinação dos botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c (Figura 22). Por exemplo, o dispositivo 1104 poderia ser configurado de modo a ter apenas dois botões de alternância: um botão de alternância 1134a para produzir um máximo de saída de energia ultrassônica e um botão de alternância 1134c para produzir uma saída pulsada, seja no nível de potência máximo ou menor que o máximo. Desse modo, a configuração de saída do sinal de acionamento do gerador 1100 poderia ser cinco sinais contínuos, ou qualquer número discreto de sinais pulsados individuais (1, 2, 3, 4 ou 5). Em certos aspetos, a configuração específica de sinal de acionamento pode ser controlada com base, por exemplo, nas configurações de EEPROM no gerador 1100 e/ou seleções do nível de potência pelo usuário.[0301] It will be recognized that a device 1104 may comprise any combination of toggle buttons 1134a, 1134b, 1134c (Figure 22). For example, device 1104 could be configured to have only two toggle buttons: a toggle button 1134a to produce a maximum ultrasonic power output and a toggle button 1134c to produce a pulsed output, either at the power level maximum or less than maximum. Thus, the drive signal output configuration of the generator 1100 could be five continuous signals, or any discrete number of individual pulsed signals (1, 2, 3, 4 or 5). In certain aspects, the specific drive signal configuration may be controlled based on, for example, EEPROM settings in generator 1100 and/or user power level selections.

[0302] Em certos aspectos, uma chave de duas posições pode ser oferecida como alternativa a um botão de alternância 1134c (Figura 22). Por exemplo, um dispositivo 1104 pode incluir um botão de alternância 1134a para produzir uma saída contínua em um nível de potência máximo e um botão de alternância de duas posições 1134b. Em uma primeira posição predeterminada, o botão de alternância 1134b pode produzir uma saída contínua em um nível de potência menor que o máximo, e em uma segunda posição de detenção, o botão de alternância 1134b pode produzir uma saída em pulsos (por exemplo, em um nível de potência máximo ou menor que o máximo, dependendo da configuração da EEPROM).[0302] In certain aspects, a two-position switch may be offered as an alternative to a toggle button 1134c (Figure 22). For example, a device 1104 may include a toggle switch 1134a for producing a continuous output at a maximum power level and a two-position toggle switch 1134b. In a first predetermined position, the toggle button 1134b may produce a continuous output at a power level less than the maximum, and in a second detent position, the toggle button 1134b may produce a pulsed output (e.g., at a maximum or less than maximum power level, depending on the EEPROM configuration).

[0303] Em alguns aspectos, o atuador de extremidade eletrocirúrgico de RF 1124, 1125 (Figura 22) pode compreender também um par de eletrodos. Os eletrodos podem estar em comunicação com o gerador 1100, por exemplo, através de um cabo. Os eletrodos podem ser usados, por exemplo, para medir uma impedância de uma porção tecidual presente entre o braço de aperto 1142a, 1146 e a lâmina 1142b, 1149. O gerador 1100 pode fornecer um sinal (por exemplo, um sinal não terapêutico) aos eletrodos. A impedância da porção de tecido pode ser encontrada, por exemplo, pelo monitoramento da corrente, tensão, etc. do sinal.[0303] In some aspects, the RF electrosurgical end actuator 1124, 1125 (Figure 22) may also comprise a pair of electrodes. The electrodes may be in communication with the generator 1100, for example, via a cable. The electrodes can be used, for example, to measure an impedance of a tissue portion present between the clamping arm 1142a, 1146 and the blade 1142b, 1149. The generator 1100 can provide a signal (e.g., a non-therapeutic signal) to the electrodes. The impedance of the tissue portion can be found, for example, by monitoring current, voltage, etc. of the signal.

[0304] Em vários aspectos, o gerador 1100 pode compreender vários elementos funcionais separados, como módulos e/ou blocos, conforme mostrado na Figura 24, um diagrama do sistema cirúrgico 1000 da Figura 22. Diferentes módulos ou elementos funcionais podem ser configurados para acionar diferentes tipos de dispositivos cirúrgicos 1104, 1106, 1108. Por exemplo, um módulo gerador ultrassônico pode acionar um dispositivo ultrassônico, como o instrumento ultrassônico 1104. Um módulo gerador para eletrocirurgia/RF pode acionar o dispositivo eletrocirúrgico 1106. Os módulos podem gerar os respectivos sinais de acionamento para acionar os dispositivos cirúrgicos 1104, 1106, 1108. Em vários aspectos, cada um dentre o módulo gerador ultrassônico e/ou o módulo gerador para eletrocirurgia/RF pode ser formado integralmente com o gerador 1100. Alternativamente, um ou mais dos módulos podem ser fornecidos como um módulo de circuito separado eletricamente acoplado ao gerador 1100. (Os módulos são mostrados em linha tracejada para ilustrar essa opção.) Além disso, em alguns aspectos o módulo gerador para eletrocirurgia/RF pode ser formado integralmente com o módulo gerador ultrassônico, ou vice-versa.[0304] In various aspects, the generator 1100 may comprise several separate functional elements, such as modules and/or blocks, as shown in Figure 24, a diagram of the surgical system 1000 of Figure 22. Different modules or functional elements may be configured to drive different types of surgical devices 1104, 1106, 1108. For example, an ultrasonic generator module can drive an ultrasonic device, such as ultrasonic instrument 1104. An electrosurgery/RF generator module can drive the electrosurgical device 1106. The modules can generate respective drive signals for driving the surgical devices 1104, 1106, 1108. In various aspects, each of the ultrasonic generator module and/or the electrosurgery/RF generator module may be formed integrally with the generator 1100. Alternatively, one or more of the modules may be provided as a separate circuit module electrically coupled to the generator 1100. (The modules are shown in dashed line to illustrate this option.) Additionally, in some aspects the electrosurgery/RF generator module may be integrally formed with the ultrasonic generator, or vice versa.

[0305] De acordo com os aspectos descritos, o módulo gerador ultrassônico pode produzir um ou mais sinais de acionamento com tensões, correntes e frequências específicas (por exemplo, 55.500 ciclos por segundo, ou Hz). Os um ou mais sinais de acionamento podem ser fornecidos ao dispositivo ultrassônico 1104 e especificamente ao transdutor 1120, o qual pode operar, por exemplo, conforme descrito acima. Em um aspecto, o gerador 1100 pode ser configurado para produzir um sinal de acionamento de uma tensão, corrente e/ou sinal de saída de frequência específicos que podem ser executados com alta resolução, exatidão e repetitividade.[0305] According to the aspects described, the ultrasonic generator module can produce one or more drive signals with specific voltages, currents and frequencies (e.g., 55,500 cycles per second, or Hz). The one or more drive signals may be provided to the ultrasonic device 1104 and specifically to the transducer 1120, which may operate, for example, as described above. In one aspect, the generator 1100 can be configured to produce a drive signal of a specific voltage, current, and/or frequency output signal that can be performed with high resolution, accuracy, and repeatability.

[0306] De acordo com os aspectos descritos, o módulo gerador para eletrocirurgia/RF pode gerar um ou mais sinais de acionamento com potência de saída suficiente para realizar eletrocirurgia bipolar com o uso de energia de radiofrequência (RF). Em aplicações de eletrocirurgia bipolar, o sinal de acionamento pode ser fornecido, por exemplo, aos eletrodos do dispositivo eletrocirúrgico 1106, por exemplo, conforme descrito acima. Consequentemente, o gerador 1100 pode ser configurado para propósitos terapêuticos mediante a aplicação, ao tecido, de energia elétrica suficiente para tratamento do dito tecido (por exemplo, coagulação, cauterização, soldagem de tecidos, etc.).[0306] According to the aspects described, the generator module for electrosurgery/RF can generate one or more drive signals with sufficient output power to perform bipolar electrosurgery using radiofrequency (RF) energy. In bipolar electrosurgery applications, the drive signal may be provided, for example, to the electrodes of the electrosurgical device 1106, for example, as described above. Accordingly, the generator 1100 can be configured for therapeutic purposes by applying electrical energy to the tissue sufficient to treat said tissue (e.g., coagulation, cauterization, tissue welding, etc.).

[0307] O gerador 1100 pode compreender um dispositivo de entrada 2150 (Figura 27B) situado, por exemplo, sobre um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 2150 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para a programação do funcionamento do gerador 1100. Em operação, o usuário pode programar ou, de outro modo, controlar a operação do gerador 1100 com o uso do dispositivo de entrada 2150. O dispositivo de entrada 2150 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais que possam ser usados pelo gerador (por exemplo, por um ou mais processadores contidos no gerador) para controlar o funcionamento do gerador 1100 (por exemplo, o funcionamento do módulo gerador ultrassônico e/ou do módulo gerador para eletrocirurgia/RF). Em vários aspectos, o dispositivo de entrada 2150 inclui um ou mais dentre botões, chaves, controles giratórios, teclado, teclado numérico, monitor com tela sensível ao toque, dispositivo apontador e conexão remota a um computador de uso geral ou dedicado. Em outros aspectos, dispositivo de entrada 2150 pode compreender uma interface de usuário adequada, como uma ou mais telas de interface de usuário exibidas em um monitor com tela sensível ao toque, por exemplo. Consequentemente, por meio do dispositivo de entrada 2150, o usuário pode ajustar ou programar vários parâmetros operacionais do gerador, como corrente (I), tensão (V), frequência (f) e/ou período (T) de um ou mais sinais de acionamento gerados pelo módulo gerador ultrassônico e/ou pelo módulo gerador para eletrocirurgia/RF.[0307] The generator 1100 may comprise an input device 2150 (Figure 27B) located, for example, on a front panel of the generator console 1100. The input device 2150 may comprise any suitable device that generates signals suitable for programming the operation of the generator 1100. In operation, the user may program or otherwise control the operation of the generator 1100 using the input device 2150. The input device 2150 may comprise any suitable device that generates signals that can be used by the generator (e.g., by one or more processors contained in the generator) to control the operation of the generator 1100 (e.g., the operation of the ultrasonic generator module and/or the electrosurgery/RF generator module). In various aspects, input device 2150 includes one or more of buttons, switches, rotary controls, keyboard, numeric keypad, touch screen monitor, pointing device, and remote connection to a general-purpose or dedicated computer. In other aspects, input device 2150 may comprise a suitable user interface, such as one or more user interface screens displayed on a touch screen monitor, for example. Consequently, through input device 2150, the user can adjust or program various operating parameters of the generator, such as current (I), voltage (V), frequency (f), and/or period (T) of one or more input signals. drives generated by the ultrasonic generator module and/or the electrosurgery/RF generator module.

[0308] O gerador 1100 pode compreender um dispositivo de saída 2140 (Figura 27B) situado, por exemplo, sobre um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de saída 2140 inclui um ou mais dispositivos para fornecer ao usuário uma retroinformação sensorial.Esses dispositivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores em LED), dispositivos de retroinformação auditiva (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos).[0308] The generator 1100 may comprise an output device 2140 (Figure 27B) situated, for example, on a front panel of the generator console 1100. The output device 2140 includes one or more devices for providing the user with sensory feedback. Such devices may comprise, for example, visual feedback devices (e.g., a monitor with an LCD screen, LED indicators), auditory feedback devices (e.g., a speaker, a buzzer) or tactile feedback devices (e.g., e.g. haptic actuators).

[0309] Embora certos módulos e/ou blocos do gerador 1100 possam ser descritos a título de exemplo, deve-se considerar que pode- se usar um número maior ou menor de módulos e/ou blocos e, ainda assim, estar no escopo dos aspectos. Além disso, embora vários aspectos possam ser descritos em termos de módulos e/ou blocos para facilitar a descrição, estes módulos e/ou blocos podem ser implementados por um ou mais componentes de hardware, por exemplo, processadores, processadores de sinal digital (DSPs), dispositivos de lógica programável (PLDs), circuitos integrados específicos da aplicação (ASICs), circuitos, registros e/ou componentes de software, por exemplo, programas, sub-rotinas, lógicas e/ou combinações de componentes de hardware e software.[0309] Although certain modules and/or blocks of generator 1100 may be described by way of example, it should be considered that a greater or lesser number of modules and/or blocks may be used and still be within the scope of the aspects. Furthermore, although various aspects may be described in terms of modules and/or blocks for ease of description, these modules and/or blocks may be implemented by one or more hardware components, e.g., processors, digital signal processors (DSPs) ), programmable logic devices (PLDs), application-specific integrated circuits (ASICs), circuits, registers, and/or software components, e.g., programs, subroutines, logic, and/or combinations of hardware and software components.

[0310] Em um aspecto, o módulo de acionamento do gerador ultrassônico e o módulo de acionamento para eletrocirurgia/RF 1110 (Figura 22) podem compreender uma ou mais aplicações integradas, implementadas como firmware, software, hardware ou qualquer combinação dos mesmos. Os módulos podem compreender vários módulos executáveis, como software, programas, dados, acionadores e interfaces de programa de aplicativos (API, de "application program interfaces"), entre outros. O firmware pode estar armazenado em memória não volátil (NVM, de "non-volatile memory"), como em memória só de leitura (ROM) com máscara de bits, ou memória flash. Em várias implementações, o armazenamento do firmware na ROM pode preservar a memória flash. A NVM pode compreender outros tipos de memória incluindo, por exemplo, ROM programável (PROM, de "programmable ROM"), ROM programável apagável (EPROM, de "erasable programmable ROM"), ROM programável eletricamente apagável (EEPROM, de "electrically erasable programmable ROM"), ou battery backed random-memória de acesso aleatório (RAM, de "random-access memory") como RAM dinâmica (DRAM, de "dynamic RAM"), DRAM com dupla taxa de dados (DDRAM, de "Double-Data- Rate DRAM"), e/ou DRAM síncrona (SDRAM, de "synchronous DRAM").[0310] In one aspect, the ultrasonic generator drive module and the electrosurgery/RF drive module 1110 (Figure 22) may comprise one or more integrated applications, implemented as firmware, software, hardware, or any combination thereof. Modules can comprise various executable modules, such as software, programs, data, triggers, and application program interfaces (APIs), among others. The firmware may be stored in non-volatile memory (NVM), such as read-only memory (ROM) with a bit mask, or flash memory. In many implementations, storing firmware in ROM can preserve flash memory. The NVM may comprise other types of memory including, for example, programmable ROM (PROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM, programmable ROM"), or battery backed random-access memory (RAM, "random-access memory") such as dynamic RAM (DRAM, "dynamic RAM"), DRAM with double data rate (DDRAM, "Double -Data- Rate DRAM"), and/or synchronous DRAM (SDRAM, for "synchronous DRAM").

[0311] Em um aspecto, os módulos compreendem um component de hardware implementado como um processador para execução de instruções de programa para monitoramento de várias características mensuráveis dos dispositivos 1104, 1106, 1108 e gerando um sinal ou sinais de acionamento de saída correspondente para a operação dos dispositivos 1104, 1106, 1108. Em aspectos nos quais o gerador 1100 é usado em conjunto com o dispositivo 1104, o sinal de acionamento pode acionar o transdutor ultrassônico 1120 nos modos cirúrgicos de corte e/ou coagulação. As características elétricas do dispositivo 1104 e/ou do tecido podem ser medidas e utilizadas para controlar os aspectos operacionais do gerador 1100 e/ou serem fornecidas como retroinformação ao usuário. Em aspectos nos quais o gerador 1100 é usado em conjunto com o dispositivo 1106, o sinal de acionamento pode fornecer energia elétrica (por exemplo, energia de RF) ao atuador de extremidade 1124 nos modos de corte, coagulação e/ou dessecação. As características elétricas do dispositivo 1106 e/ou do tecido podem ser medidas e utilizadas para controlar os aspectos operacionais do gerador 1100 e/ou serem fornecidas como retroinformação ao usuário. Em vários aspectos, conforme anteriormente discutido, os componentes de hardware podem ser implementados como PSD, PLD, ASIC, circuitos e/ou registros. Em um aspecto, o processador pode ser configurado para armazenar e executar instruções de programa de software para computador, de modo a gerar os sinais de saída de função de passo para acionamento de vários componentes dos dispositivos 1104, 1106, 1108, como o transdutor ultrassônico 1120 e os atuadores de extremidade 1122, 1124, 1125.[0311] In one aspect, the modules comprise a hardware component implemented as a processor for executing program instructions for monitoring various measurable characteristics of devices 1104, 1106, 1108 and generating a corresponding output drive signal or signals for the operation of devices 1104, 1106, 1108. In aspects in which generator 1100 is used in conjunction with device 1104, the drive signal may drive ultrasonic transducer 1120 in cutting and/or coagulation surgical modes. The electrical characteristics of the device 1104 and/or the tissue may be measured and used to control the operational aspects of the generator 1100 and/or be provided as feedback to the user. In aspects in which the generator 1100 is used in conjunction with the device 1106, the drive signal may provide electrical energy (e.g., RF energy) to the end actuator 1124 in cutting, coagulation, and/or desiccation modes. The electrical characteristics of the device 1106 and/or the tissue may be measured and used to control the operational aspects of the generator 1100 and/or be provided as feedback to the user. In many aspects, as previously discussed, hardware components can be implemented as PSD, PLD, ASIC, circuits and/or registers. In one aspect, the processor may be configured to store and execute computer software program instructions to generate step function output signals for driving various components of devices 1104, 1106, 1108, such as the ultrasonic transducer. 1120 and end actuators 1122, 1124, 1125.

[0312] Um sistema ultrassônico eletromecânico inclui um transdutor ultrassônico, um guia de onda, e uma lâmina ultrassônica. O sistema ultrassônico eletromecânico tem uma frequência de ressonância inicial definida pelas propriedades físicas do transdutor ultrassônico, o guia de ondas, e a lâmina ultrassônica. O transdutor ultrassônico é excitado por um sinal de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) alternada igual à frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânico. Quando o sistema ultrassônico eletromecânico está em ressonância, a diferença de fase entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) é zero. Dito de outra forma, na ressonância a impedância indutiva é igual à impedância capacitiva. Conforme a lâmina ultrassônica aquece, a conformidade da lâmina ultrassônica (modelada como uma capacitância equivalente) faz com que a frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânico se desloque. Dessa forma, a impedância indutiva já não é igual à impedância capacitiva causando uma diferença entre a frequência de acionamento e a frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânico. O sistema está agora operando "fora de ressonância". A diferença entre a frequência de acionamento e a frequência de ressonância é manifestada como uma diferença de fase entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) aplicados ao transdutor ultrassônico. Os circuitos eletrônicos do gerador podem facilmente monitorar a diferença de fase entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) e podem continuamente ajustar a frequência de acionamento até que a diferença de fase é mais uma vez igual a zero. Nesse ponto, a nova frequência de acionamento é igual à frequência de ressonância do novo sistema ultrassônico eletromecânico. A mudança na fase e/ou frequência pode ser usada como uma medição indireta da temperatura da lâmina ultrassônica.[0312] An electromechanical ultrasonic system includes an ultrasonic transducer, a waveguide, and an ultrasonic blade. The electromechanical ultrasonic system has an initial resonance frequency defined by the physical properties of the ultrasonic transducer, the waveguide, and the ultrasonic blade. The ultrasonic transducer is excited by an alternating voltage signal Vg(t) and current Ig(t) equal to the resonant frequency of the electromechanical ultrasonic system. When the electromechanical ultrasonic system is in resonance, the phase difference between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals is zero. In other words, at resonance the inductive impedance is equal to the capacitive impedance. As the ultrasonic blade heats up, the compliance of the ultrasonic blade (modeled as an equivalent capacitance) causes the resonant frequency of the electromechanical ultrasonic system to shift. Therefore, the inductive impedance is no longer equal to the capacitive impedance causing a difference between the drive frequency and the resonance frequency of the electromechanical ultrasonic system. The system is now operating "out of resonance". The difference between the drive frequency and the resonance frequency is manifested as a phase difference between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to the ultrasonic transducer. The generator's electronic circuits can easily monitor the phase difference between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals and can continually adjust the drive frequency until the phase difference is once again equal to zero. At this point, the new drive frequency is equal to the resonant frequency of the new electromechanical ultrasonic system. The change in phase and/or frequency can be used as an indirect measurement of the temperature of the ultrasonic blade.

[0313] Conforme mostrado na Figura 25, as propriedades eletromecânicas do transdutor ultrassônico podem ser modeladas como um circuito equivalente que compreende uma primeira ramificação que tem uma capacitância estática e uma segunda ramificação "em movimento" que tem uma indutância, resistência e capacitância conectadas em série que definem as propriedades eletromecânicas de um ressonador. Os geradores ultrassônicos conhecidos podem incluir um indutor de sintonia para cancelar a capacitância estática a uma frequência de ressonância de modo que substancialmente toda a corrente do sinal de acionamento do gerador flua para a ramificação em movimento. Consequentemente, mediante o uso de um indutor de sintonia, a corrente do sinal de acionamento do gerador representa a corrente da ramificação em movimento, e o gerador é dessa forma capaz de controlar seu sinal de acionamento para manter a frequência de ressonância do transdutor ultrassônico. O indutor de sintonia pode também transformar a plotagem da impedância de fase do transdutor ultrassônico para otimizar as capacidades de travamento de frequência do gerador. Entretanto, o indutor de sintonia precisa ser combinado com a capacitância estática específica de um transdutor ultrassônico na frequência de ressonância operacional. Em outras palavras, um transdutor ultrassônico diferente tendo uma capacitância estática diferente precisa de um indutor de sintonia.[0313] As shown in Figure 25, the electromechanical properties of the ultrasonic transducer can be modeled as an equivalent circuit comprising a first branch that has a static capacitance and a second "moving" branch that has an inductance, resistance and capacitance connected in series that define the electromechanical properties of a resonator. Known ultrasonic generators may include a tuning inductor to cancel static capacitance at a resonant frequency so that substantially all of the generator drive signal current flows to the moving branch. Consequently, through the use of a tuning inductor, the generator drive signal current represents the moving branch current, and the generator is thus able to control its drive signal to maintain the resonant frequency of the ultrasonic transducer. The tuning inductor can also transform the phase impedance plot of the ultrasonic transducer to optimize the frequency locking capabilities of the generator. However, the tuning inductor needs to be matched to the specific static capacitance of an ultrasonic transducer at the operating resonance frequency. In other words, a different ultrasonic transducer having a different static capacitance needs a tuning inductor.

[0314] A Figura 25 ilustra um circuito equivalente 1500 de um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 1120, de acordo com um aspecto. O circuito 1500 compreende uma primeira ramificação "de movimento" tendo, conectadas em série, indutância Ls, resistência Rs e capacitância Cs que definem as propriedades eletromecânicas do ressonador, e uma segunda ramificação capacitiva tendo uma capacitância estática C0. A corrente de acionamento Ig(t) pode ser recebida de um gerador a uma tensão de acionamento Vg(t), com a corrente de movimento Im(t) fluindo através da primeira ramificação e a corrente Ig(t)-Im(t) que flui através da ramificação capacitiva. O controle das propriedades eletromecânicas do transdutor ultrassônico pode ser obtido controlando-se adequadamente Ig(t) e Vg(t). Conforme explicado acima, as arquiteturas de gerador convencionais podem incluir um indutor de sintonia Lt (mostrado em linha tracejada na Figura 25) para cancelar, em um circuito de ressonância paralelo, a capacitância estática C0 em uma frequência de ressonância, de modo que substancialmente toda a saída de corrente do gerador Ig(t) flua através da ramificação de movimento. Desse modo, o controle da corrente da ramificação de movimento Im(t) é obtido mediante o controle da saída de corrente do gerador Ig(t). O indutor de sintonia Lt é específico para a capacitância estática C0 de um transdutor ultrassônico, porém, e um transdutor ultrassônico diferente tendo uma capacitância estática diferente exige um indutor de sintonia diferente Lt. Além disso, como o indutor de sintonia Lt correlaciona-se ao valor nominal da capacitância estática C0 em uma única frequência de ressonância, o controle acurado da corrente de ramificação de movimento Im(t) é garantido apenas naquela frequência. Conforme a frequência se desloca para baixo com a temperatura do transdutor, o controle exato da corrente da ramificação de movimento fica comprometido.[0314] Figure 25 illustrates an equivalent circuit 1500 of an ultrasonic transducer, such as the ultrasonic transducer 1120, according to one aspect. The circuit 1500 comprises a first "motion" branch having, connected in series, inductance Ls, resistance Rs and capacitance Cs that define the electromechanical properties of the resonator, and a second capacitive branch having a static capacitance C0. The drive current Ig(t) can be received from a generator at a drive voltage Vg(t), with the motion current Im(t) flowing through the first branch and the current Ig(t)-Im(t) that flows through the capacitive branch. Controlling the electromechanical properties of the ultrasonic transducer can be achieved by adequately controlling Ig(t) and Vg(t). As explained above, conventional generator architectures may include a tuning inductor Lt (shown in dashed line in Figure 25) to cancel, in a parallel resonance circuit, the static capacitance C0 at a resonant frequency so that substantially all the current output of the Ig(t) generator flows through the motion branch. In this way, control of the current of the movement branch Im(t) is obtained by controlling the current output of the generator Ig(t). The tuning inductor Lt is specific to the static capacitance C0 of an ultrasonic transducer, however, and a different ultrasonic transducer having a different static capacitance requires a different tuning inductor Lt. Furthermore, how does the tuning inductor Lt correlate to the nominal value of the static capacitance C0 at a single resonant frequency, accurate control of the motion branch current Im(t) is guaranteed only at that frequency. As frequency shifts downward with transducer temperature, accurate control of motion branch current becomes compromised.

[0315] As formas do gerador 1100 podem não contar com um indutor de sintonia Lt para monitorar a corrente de ramificação de movimento Im(t). Em vez disso, o gerador 1100 pode usar o valor medido da capacitância estática C0 entre aplicações de potência para um dispositivo cirúrgico ultrassônico 1104 específico (juntamente com dados de retroinformação de tensão do sinal de acionamento e de corrente) para determinar os valores da corrente de ramificação de movimento Im(t) em uma base dinâmica e contínua (por exemplo, em tempo real). Essas formas do gerador 1100 são, portanto, capazes de fornecer sintonia virtual para simular um sistema que é sintonizado ou ressonante com qualquer valor de capacitância estática C0 em qualquer frequência, e não apenas em uma única frequência de ressonância imposta por um valor nominal da capacitância estática C0.[0315] Forms of generator 1100 may not feature a tuning inductor Lt to monitor the motion branch current Im(t). Instead, generator 1100 may use the measured value of static capacitance C0 between applications of power to a specific ultrasonic surgical device 1104 (along with drive signal voltage and current feedback data) to determine output current values. movement branch Im(t) on a dynamic and continuous basis (e.g. in real time). These forms of the generator 1100 are therefore capable of providing virtual tuning to simulate a system that is tuned or resonant with any value of static capacitance C0 at any frequency, and not just at a single resonant frequency imposed by a nominal value of the capacitance. static C0.

[0316] A Figura 26 é um diagrama de blocos simplificado de um aspecto do gerador 1100, para fornecer a sintonia sem indutor, conforme descrito acima, entre outros benefícios. As Figuras 27A a 27C ilustram uma arquitetura do gerador 1100 da Figura 26, de acordo com um aspecto. Com referência à Figura 26, o gerador 1100 pode compreender um estágio isolado do paciente 1520 em comunicação com um estágio não isolado 1540 por meio de um transformador de potência 1560. Um enrolamento secundário 1580 do transformador de potência 1560 está contido no estágio isolado 1520 e pode compreender uma configuração com derivação (por exemplo, uma configuração com derivação central ou com derivação não central) para definir as saídas de sinal de acionamento 1600a, 1600b, 1600c, de modo a fornecer sinais de acionamento de saída a diferentes dispositivos cirúrgicos, como um dispositivo cirúrgico ultrassônico 1104 e um dispositivo eletrocirúrgico 1106. Em particular, as saídas de sinal de acionamento 1600a, 1600b e 1600c podem fornecer um sinal de acionamento (por exemplo, um sinal de acionamento a 420 V RMS) a um instrumento ultrassônico 1104, e as saídas de sinal de acionamento 1600a, 1600b e 1600c podem fornecer um sinal de acionamento (por exemplo, um sinal de acionamento a 100 V RMS) a um dispositivo eletrocirúrgico 1106, com a saída 1600b correspondendo à derivação central do transformador de potência 1560. O estágio não isolado 1540 pode compreender um amplificador de potência 1620 que tem uma saída conectada a um enrolamento primário 1640 do transformador de potência 1560. Em certos aspectos, o amplificador de potência 1620 pode compreender um amplificador do tipo push-pull, por exemplo. O estágio não isolado 1540 pode compreender, ainda, um dispositivo lógico programável 1660 para fornecer uma saída digital a um conversor de digital para analógico (DAC) 1680 que, por sua vez, fornece um sinal analógico correspondente a uma entrada do amplificador de potência 1620. Em certos aspectos, o dispositivo lógico programável 1660 pode compreender uma matriz de portas programável em campo (FPGA), por exemplo. O dispositivo lógico programável 1660, pelo fato de controlar a entrada do amplificador de potência 1620 através do DAC 1680 pode, portanto, controlar qualquer dentre um certo número de parâmetros (por exemplo, frequência, formato de onda, amplitude do formato de onda) de sinais de acionamento aparecendo nas saídas de sinal de acionamento 1600a, 1600b e 1600c. Em certos aspectos e conforme discutido abaixo, o dispositivo lógico programável 1660, em conjunto com um processador (por exemplo, o processador 1740 discutido abaixo), pode implementar um certo número de algoritmos de controle baseados em processamento de sinal digital (DSP) e/ou outros algoritmos de controle para parâmetros de controle dos sinais de acionamento fornecidos pelo gerador 1100.[0316] Figure 26 is a simplified block diagram of one aspect of the generator 1100, to provide inductorless tuning as described above, among other benefits. Figures 27A to 27C illustrate an architecture of the generator 1100 of Figure 26, in accordance with one aspect. Referring to Figure 26, the generator 1100 may comprise a patient isolated stage 1520 in communication with a non-isolated stage 1540 via a power transformer 1560. A secondary winding 1580 of the power transformer 1560 is contained in the isolated stage 1520 and may comprise a tapped configuration (e.g., a center-tapped or non-center-tapped configuration) for defining drive signal outputs 1600a, 1600b, 1600c so as to provide output drive signals to different surgical devices, such as an ultrasonic surgical device 1104 and an electrosurgical device 1106. In particular, the drive signal outputs 1600a, 1600b and 1600c may provide a drive signal (e.g., a drive signal at 420 V RMS) to an ultrasonic instrument 1104, and the drive signal outputs 1600a, 1600b, and 1600c may provide a drive signal (e.g., a drive signal at 100 V RMS) to an electrosurgical device 1106, with the output 1600b corresponding to the center tap of the power transformer 1560 The non-isolated stage 1540 may comprise a power amplifier 1620 that has an output connected to a primary winding 1640 of the power transformer 1560. In certain aspects, the power amplifier 1620 may comprise a push-pull type amplifier, for example. . The non-isolated stage 1540 may further comprise a programmable logic device 1660 for providing a digital output to a digital-to-analog converter (DAC) 1680 which, in turn, provides a corresponding analog signal to an input of the power amplifier 1620 In certain aspects, the programmable logic device 1660 may comprise a field programmable gate array (FPGA), for example. The programmable logic device 1660, by controlling the input of the power amplifier 1620 through the DAC 1680, can therefore control any of a number of parameters (e.g., frequency, waveform, waveform amplitude) of drive signals appearing at drive signal outputs 1600a, 1600b and 1600c. In certain aspects and as discussed below, the programmable logic device 1660, in conjunction with a processor (e.g., the processor 1740 discussed below), may implement a number of control algorithms based on digital signal processing (DSP) and/or or other control algorithms for control parameters of drive signals provided by generator 1100.

[0317] A potência pode ser fornecida a um trilho de alimentação do amplificador de potência 1620 por um regulador de modo de chave 1700. Em certos aspectos, o regulador de modo de chave 1700 pode compreender um regulador ajustável de antagônico, por exemplo. Conforme discutido acima, o estágio não isolado 1540 pode compreender, ainda, um processador 1740 que, em um aspecto pode compreender um processador DSP como um ADSP-21469 SHARC DSP, disponível junto à Analog Devices, Norwood, Mass., EUA, por exemplo. Em certos aspectos, o processador 1740 pode controlar a operação do conversor de potência de modo de chave 1700 responsivo a dados de retroinformação da tensão recebidos do amplificador de potência 1620 pelo processador 1740 por meio de um conversor analógico-para-digital (DAC) 1760. Em um aspecto, por exemplo, o processador 1740 pode receber como entrada, através do conversor AD 1760, o envelope de forma de onda de um sinal (por exemplo, um sinal de RF) sendo amplificado pelo amplificador de potência 1620. O processador 1740 pode então controlar o regulador de modo de chave 1700 (por exemplo, através de uma saída modulada por largura de pulso (PWM, de "pulse-width modulated") de modo que a tensão de trilho fornecida ao amplificador de potência 1620 siga o envelope de forma de onda do sinal amplificado. Modulando-se dinamicamente a tensão do trilho do amplificador de potência 1620 com base no envelope de forma de onda, a eficiência do amplificador de potência 1620 pode ser significativamente aprimorada em relação um esquema de amplificador com tensão de trilho fixa. O processador 1740 pode ser configurado para comunicação com fio ou sem fio.[0317] Power may be supplied to a power amplifier supply rail 1620 by a switch mode regulator 1700. In certain aspects, the switch mode regulator 1700 may comprise an adjustable antagonistic regulator, for example. As discussed above, the non-isolated stage 1540 may further comprise a processor 1740 which, in one aspect may comprise a DSP processor such as an ADSP-21469 SHARC DSP, available from Analog Devices, Norwood, Mass., USA, for example. . In certain aspects, the processor 1740 may control the operation of the switch mode power converter 1700 responsive to voltage feedback data received from the power amplifier 1620 by the processor 1740 via an analog-to-digital converter (DAC) 1760 In one aspect, for example, the processor 1740 may receive as input, via the AD converter 1760, the waveform envelope of a signal (e.g., an RF signal) being amplified by the power amplifier 1620. The processor. 1740 may then control the switch mode regulator 1700 (e.g., via a pulse-width modulated (PWM) output) so that the rail voltage supplied to the power amplifier 1620 follows the waveform envelope of the amplified signal. By dynamically modulating the rail voltage of the power amplifier 1620 based on the waveform envelope, the efficiency of the power amplifier 1620 can be significantly improved over a voltage amplifier scheme. fixed rail. The 1740 processor can be configured for wired or wireless communication.

[0318] Em certos aspectos e conforme discutido em detalhes adicionais em conexão com as Figuras 28A a 28B, o dispositivo lógico programável 1660, em conjunto com o processador 1740, pode implementar um esquema de controle com sintetizador digital direto (DDS) para controlar o formato de onda, a frequência e/ou a amplitude do fornecimento de sinais de acionamento pelo gerador 1100. Em um aspecto, por exemplo, o dispositivo lógico programável 1660 pode implementar um algoritmo de controle de DDS 2680 (Figura 28A) mediante a recuperação de amostras de formato de onda armazenado em uma tabela de pesquisa (LUT) atualizada dinamicamente, como uma RAM LUT que pode ser integrada em um FPGA. Esse algoritmo de controle é particularmente útil para aplicações ultrassônicas nas quais um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 1120, pode ser acionado por uma corrente senoidal limpa em sua frequência de ressonância. Como outras frequências podem excitar ressonâncias parasíticas, minimizar ou reduzir a distorção total da corrente da ramificação de movimento pode correspondentemente minimizar ou reduzir os efeitos indesejáveis da ressonância. Como a forma de onda de uma saída de sinal de acionamento pelo gerador 1100 sofre o impacto de várias fontes de distorção presentes no circuito de acionamento de saída (por exemplo, o transformador de potência 1560, o amplificador de potência 1620), dados de retroinformação sobre tensão e corrente com base no sinal de acionamento podem ser fornecidos a um algoritmo, como um algoritmo para controle de erros implementado pelo processador 1740, que compensa a distorção mediante a adequada pré-distorção ou modificação das amostras de forma de onda armazenadas na LUT de maneira dinâmica e contínua (por exemplo, em tempo real). Em um aspecto, a quantidade ou o grau de pré-distorção aplicada às amostras da LUT pode ser baseada no erro entre uma corrente da ramificação de movimento computadorizada e um forma de onda de corrente desejado, em que o erro é determinado em uma base de amostra por amostra. Dessa maneira, as amostras da LUT pré-distorcidas, quando processadas através do circuito de acionamento, podem resultar em um sinal de acionamento da ramificação de movimento que tem a forma de onda desejada (por exemplo, senoidal) para acionar de maneira ótima o transdutor ultrassônico. Em tais aspectos, as amostras de forma de onda de LUT não irão, portanto, representar a forma de onda desejada do sinal de acionamento, mas sim a forma de onda que é necessária para produzir, por fim, a forma de onda desejado do sinal de acionamento da ramificação de movimento, quando são levados em conta os efeitos de distorção.[0318] In certain aspects and as discussed in further detail in connection with Figures 28A to 28B, the programmable logic device 1660, in conjunction with the processor 1740, may implement a direct digital synthesizer (DDS) control scheme to control the waveform, the frequency and/or amplitude of the supply of drive signals by the generator 1100. In one aspect, for example, the programmable logic device 1660 may implement a DDS control algorithm 2680 (Figure 28A) by recovering waveform samples stored in a dynamically updated lookup table (LUT), such as a RAM LUT that can be integrated into an FPGA. This control algorithm is particularly useful for ultrasonic applications in which an ultrasonic transducer, such as the 1120 ultrasonic transducer, can be driven by a clean sinusoidal current at its resonant frequency. Since other frequencies can excite parasitic resonances, minimizing or reducing the total distortion of the motion branch current can correspondingly minimize or reduce the undesirable effects of the resonance. Because the waveform of a drive signal output by generator 1100 is impacted by various sources of distortion present in the output drive circuit (e.g., power transformer 1560, power amplifier 1620), feedback data voltage and current based on the drive signal may be fed to an algorithm, such as an error control algorithm implemented by processor 1740, that compensates for distortion by appropriately pre-distorting or modifying the waveform samples stored in the LUT in a dynamic and continuous manner (for example, in real time). In one aspect, the amount or degree of pre-distortion applied to the LUT samples may be based on the error between a computed motion branch current and a desired current waveform, wherein the error is determined on a basis of sample by sample. In this way, the pre-distorted LUT samples, when processed through the drive circuit, can result in a motion branch drive signal that has the desired waveform (e.g., sinusoidal) to optimally drive the transducer. ultrasonic. In such aspects, the LUT waveform samples will therefore not represent the desired waveform of the drive signal, but rather the waveform that is necessary to ultimately produce the desired waveform of the signal. of the movement branch, when distortion effects are taken into account.

[0319] O estágio não isolado 1540 pode compreender ainda um conversor A-D 1780 e um conversor A-D 1800 acoplados à saída do transformador de potência 1560 por meio dos respectivos transformadores de isolamento, 1820 e 1840, para amostrar, respectivamente, a tensão e a corrente de sinais de acionamento emitidos pelo gerador 1100. Em certos aspectos, os conversores A-D 1780 e 1800 podem ser configurados para amostragem em altas velocidades (por exemplo, 80 Msps) para possibilitar a sobreamostragem dos sinais de acionamento. Em um aspecto, por exemplo, a velocidade de amostragem dos conversores A-D 1780 e 1800 pode possibilitar uma sobreamostragem de aproximadamente 200X (dependendo da frequência de acionamento) dos sinais de acionamento. Em certos aspectos, as operações de amostragem dos ADCs 1780, 1800 podem ser realizadas por um único ADC recebendo tensão de entrada e sinais de corrente por meio de um multiplexador bidirecional. O uso de amostragem em alta velocidade nos aspectos do gerador 1100 pode possibilitar, entre outras coisas, cálculo da corrente complexa que flui através da ramificação de movimento (que pode ser utilizada em certos aspectos para implementar o controle de formato de onda baseado em DDS descrito acima), filtragem digital acurada dos sinais amostrados, e cálculo do consumo real de energia com um alto grau de precisão. A saída dos dados de retroinformação sobre tensão e corrente pelos conversores A-D 1780 e 1800 pode ser recebida e processada (por exemplo, buffering [registro] do tipo FIFO, multiplexação) pelo dispositivo lógico programável 1660 e armazenada em memória de dados para subsequente recuperação, por exemplo, pelo processador 1740. Conforme observado acima, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados como entrada para um algoritmo para pré-distorção ou modificação de amostras de formato de onda na LUT, de maneira dinâmica e contínua. Em certos aspectos, isso pode exigir que cada par de dados de retroinformação sobre tensão e corrente armazenado seja indexado com base em, ou de outro modo associado a, uma amostra de LUT correspondente que foi fornecida pelo dispositivo lógico programável 1660 quando o par de dados de retroinformação sobre tensão e corrente foi capturado. A sincronização das amostras da LUT com os dados de retroinformação sobre tensão e corrente dessa maneira contribui para a correta temporização e estabilidade do algoritmo pré-distorção.[0319] The non-isolated stage 1540 may further comprise an A-D converter 1780 and an A-D converter 1800 coupled to the output of the power transformer 1560 through respective isolation transformers, 1820 and 1840, to sample voltage and current, respectively. of drive signals output by the generator 1100. In certain aspects, the A-D converters 1780 and 1800 can be configured to sample at high speeds (e.g., 80 Msps) to enable oversampling of the drive signals. In one aspect, for example, the sampling speed of the 1780 and 1800 A-D converters can enable approximately 200X oversampling (depending on the drive frequency) of the drive signals. In certain aspects, sampling operations of the ADCs 1780, 1800 may be performed by a single ADC receiving input voltage and current signals through a bidirectional multiplexer. The use of high-speed sampling in aspects of the generator 1100 may enable, among other things, calculation of the complex current flowing through the motion branch (which may be used in certain aspects to implement the DDS-based waveform control described above), accurate digital filtering of sampled signals, and calculation of actual power consumption with a high degree of accuracy. The voltage and current feedback data output by the A-D converters 1780 and 1800 may be received and processed (e.g., FIFO buffering, multiplexing) by the programmable logic device 1660 and stored in data memory for subsequent retrieval. for example, by processor 1740. As noted above, voltage and current feedback data can be used as input to an algorithm for pre-distorting or modifying waveform samples in the LUT, in a dynamic and continuous manner. In certain aspects, this may require that each stored voltage and current feedback data pair be indexed based on, or otherwise associated with, a corresponding LUT sample that was provided by programmable logic device 1660 when the data pair of voltage and current feedback was captured. Synchronizing the LUT samples with the voltage and current feedback data in this way contributes to the correct timing and stability of the pre-distortion algorithm.

[0320] Em certos aspectos, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser utilizados para controlar a frequência e/ou a amplitude (por exemplo, amplitude de corrente) dos sinais de acionamento. Em um aspecto, por exemplo, os dados de retroinformação de tensão e corrente podem ser usados para determinar a fase da impedância, por exemplo, a diferença de fase entre os sinais de acionamento de tensão e corrente. A frequência do sinal de acionamento pode, então, ser controlada para minimizar ou reduzir a diferença entre a fase da impedância determinada e um ponto de ajuste da fase da impedância (por exemplo, 0°), minimizando ou reduzindo assim os efeitos da distorção harmônica e, correspondentemente, acentuando a acurácia da medição de fase da impedância. A determinação da impedância de fase e um sinal de controle da frequência podem ser implementados no processador 1740, por exemplo, com o sinal de controle da frequência sendo fornecido como entrada a um algoritmo de controle de DDS implementado pelo dispositivo lógico programável 1660.[0320] In certain aspects, voltage and current feedback data may be used to control the frequency and/or amplitude (e.g., current amplitude) of drive signals. In one aspect, for example, the voltage and current feedback data can be used to determine the phase of the impedance, e.g., the phase difference between the voltage and current drive signals. The frequency of the drive signal can then be controlled to minimize or reduce the difference between the determined impedance phase and an impedance phase set point (e.g., 0°), thereby minimizing or reducing the effects of harmonic distortion. and, correspondingly, enhancing the accuracy of the impedance phase measurement. Phase impedance determination and a frequency control signal may be implemented in processor 1740, for example, with the frequency control signal being provided as input to a DDS control algorithm implemented by programmable logic device 1660.

[0321] A fase da impedância pode ser determinada através da análise de Fourier. Em um aspecto, a diferença de fase entre os sinais de acionamento da tensão do gerado Vg(t) e da corrente do gerados Ig(t) pode ser determinada com o uso da transformada rápida de Fourier (FFT) ou da transformada discreta de Fourier (DFT) conforme exposto a seguir: [0321] The phase of the impedance can be determined using Fourier analysis. In one aspect, the phase difference between the drive signals of the generated voltage Vg(t) and the generated current Ig(t) can be determined using the fast Fourier transform (FFT) or the discrete Fourier transform. (DFT) as set out below:

[0322] A avaliação da transformada de Fourier na frequência do sinusoide produz: [0322] Evaluation of the Fourier transform at the sinusoid frequency yields:

[0323] Outras abordagens incluem estimativa ponderada de quadrados mínimos, filtragem Kalman e técnicas baseadas em espaço e vetor. Virtualmente todo o processamento em uma técnica de FFT ou DFT pode ser realizado no domínio digital com o auxílio do ADC de alta velocidade de dois canais, 1780,1800, por exemplo. Em uma técnica, as amostras de sinais digitais dos sinais de tensão e corrente são transformadas de Fourier com uma FFT ou uma DFT. O ângulo de fase Φ em qualquer ponto no tempo pode ser calculado por:onde Φ é o ângulo de fase, f é a frequência, t é o tempo, e Φ0 é a fase no t = 0.[0323] Other approaches include weighted least squares estimation, Kalman filtering, and space- and vector-based techniques. Virtually all processing in an FFT or DFT technique can be performed in the digital domain with the aid of the two-channel high-speed ADC, 1780,1800, for example. In one technique, digital signal samples of voltage and current signals are Fourier transformed with an FFT or a DFT. The phase angle Φ at any point in time can be calculated by: where Φ is the phase angle, f is the frequency, t is the time, and Φ0 is the phase at t = 0.

[0324] Uma outra técnica para determinar a diferença de fase entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) é o método de passagem por zero ("zero-crossing") e produz resultados altamente acurados. Para sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) tendo a mesma, cada passagem por zero de negativo para positivo do sinal de tensão Vg(t) aciona o início de um pulso, enquanto cada passagem por zero de negativo para positivo do sinal de corrente Ig(t) aciona o final do pulso. O resultado é um trem de pulsos com uma largura de pulso proporcional ao ângulo de fase entre o sinal de tensão e o sinal de corrente. Em um aspecto, o trem de pulsos pode ser passado através de um filtro de média para produzir uma medida da diferença de fase. Além disso, se as passagens por zero de positivo para negativo também forem usadas de uma maneira similar, e a média dos resultados calculada, quaisquer efeitos de componentes DC e harmônicos podem ser reduzidos. Em uma implementação, os sinais analógicos de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) são convertidos em sinais digitais que são altos se o sinal analógico for positivo e baixos se o sinal analógico for negativo. As estimativas de fase de alta acurácia exigem transições bruscas entre altas e baixas. Em um aspecto, um disparador Schmitt juntamente com uma rede de estabilização RC podem ser usados para converter os sinais analógicos em sinais digitais. Em outros aspectos, um circuito flip-flop RS disparado pela borda e auxiliares pode ser usado. Em ainda um outro aspecto, a técnica de passagem por zero pode usar uma porta eXclusiva (XOR).[0324] Another technique for determining the phase difference between voltage Vg(t) and current Ig(t) signals is the zero-crossing method and produces highly accurate results. For voltage signals Vg(t) and current Ig(t) having the same, each zero crossing from negative to positive of the voltage signal Vg(t) triggers the start of a pulse, while each zero crossing from negative to positive of the current signal Ig(t) triggers the end of the pulse. The result is a train of pulses with a pulse width proportional to the phase angle between the voltage signal and the current signal. In one aspect, the pulse train can be passed through an averaging filter to produce a measure of the phase difference. Furthermore, if positive to negative zero crossings are also used in a similar way, and the results averaged, any effects of DC and harmonic components can be reduced. In one implementation, analog voltage Vg(t) and current Ig(t) signals are converted to digital signals that are high if the analog signal is positive and low if the analog signal is negative. Highly accurate phase estimates require sharp transitions between highs and lows. In one aspect, a Schmitt trigger together with an RC stabilization network can be used to convert analog signals into digital signals. In other aspects, an edge-triggered RS flip-flop circuit and auxiliaries can be used. In yet another aspect, the zero-crossing technique can use an eXclusive (XOR) gate.

[0325] Outras técnicas para determinação da diferença de fase entre os sinais de tensão e corrente incluem figuras Lissajous e monitoramento da imagem; métodos como o método de três voltímetros, o método "crossed-coil", os métodos de voltímetro vetorial e impedância vetorial; e o uso de instrumentos de fase padrões, malha de captura de fase ("phase-locked loops") e outras técnicas conforme descrito em Phase Measurement, Peter O'Shea, 2000 CRC Press LLC, <http://www.engnetbase.com>, que está aqui incorporado a título de referência.[0325] Other techniques for determining the phase difference between voltage and current signals include Lissajous figures and image monitoring; methods such as the three-voltmeter method, the "crossed-coil" method, the vector voltmeter and vector impedance methods; and the use of standard phase instruments, phase-locked loops, and other techniques as described in Phase Measurement, Peter O'Shea, 2000 CRC Press LLC, <http://www.engnetbase. com>, which is incorporated herein by reference.

[0326] Em outro aspecto, por exemplo, os dados de retroinformação da corrente podem ser monitorados de modo a manter a amplitude de corrente do sinal de acionamento em um ponto de ajuste da amplitude de corrente. O ponto de ajuste da amplitude de corrente pode ser especificado diretamente ou determinado indiretamente com base nos pontos de ajuste especificados para amplitude de tensão e potência. Em certos aspectos, o controle da amplitude de corrente pode ser implementado pelo algoritmo de controle, como um algoritmo de controle proporcional-integral-derivado (PID), no processador 1740. As variáveis controladas pelo algoritmo de controle para controlar adequadamente a amplitude de corrente do sinal de acionamento podem incluir, por exemplo, a alteração de escala das amostras de forma de onda de LUT armazenada no dispositivo lógico programável 1660 e/ou a tensão de saída em escala total do conversor A-D 1680 (que fornece a entrada ao amplificador de potência 1620) por meio de um conversor A-D 1860.[0326] In another aspect, for example, current feedback data may be monitored so as to maintain the current amplitude of the drive signal at a current amplitude set point. The current amplitude setpoint can be specified directly or determined indirectly based on the specified setpoints for voltage and power amplitude. In certain aspects, control of the current amplitude may be implemented by the control algorithm, such as a proportional-integral-derivative (PID) control algorithm, in the processor 1740. The variables controlled by the control algorithm to adequately control the current amplitude of the drive signal may include, for example, scaling the LUT waveform samples stored in the programmable logic device 1660 and/or the full-scale output voltage of the A-D converter 1680 (which provides input to the drive amplifier). power 1620) through an A-D converter 1860.

[0327] O estágio não isolado 1540 pode conter, ainda, um processador 1900 para proporcionar, entre outras coisas, a funcionalidade da interface de usuário (UI). Em um aspecto, o processador 1900 pode compreender um processador Atmel AT91 SAM9263 com um núcleo ARM 926EJ-S, disponível junto à Atmel Corporation, de San Jose, Califórnia, EUA, por exemplo. Exemplos de funcionalidade de UI suportados pelo processador 1900 podem incluir retroinformação audível e visual do usuário, comunicação com dispositivos periféricos (por exemplo, através de uma interface de barramento serial universal (USB)), comunicação com a chave de pedal 1430, comunicação com um dispositivo de entrada de dados 2150 (por exemplo, uma tela sensível ao toque) e comunicação com um dispositivo de saída 2140 (por exemplo, um alto-falante). O processador 1900 pode comunicar-se com o processador 1740 e o dispositivo lógico programável (por exemplo, via barramentos de interface serial para periféricos (SPI)). Embora o processador 1900 possa principalmente suportar a funcionalidade de UI, o mesmo pode também coordenar-se com o processador 1740 para implementar a mitigação de riscos em certos aspectos. Por exemplo, o processador 1900 pode ser programado para monitorar vários aspectos das entradas pelo usuário e/ou outras entradas (por exemplo, entradas de tela sensível ao toque 2150, entradas de chave a pedal 1430, entradas do sensor de temperatura 2160) e pode desabilitar a saída de acionamento do gerador 1100 quando uma condição de erro é detectada.[0327] The non-isolated stage 1540 may further contain a processor 1900 to provide, among other things, user interface (UI) functionality. In one aspect, the processor 1900 may comprise an Atmel AT91 SAM9263 processor with an ARM 926EJ-S core, available from Atmel Corporation of San Jose, California, USA, for example. Examples of UI functionality supported by processor 1900 may include audible and visual user feedback, communication with peripheral devices (e.g., via a universal serial bus (USB) interface), communication with footswitch 1430, communication with a data input device 2150 (e.g., a touch screen) and communicating with an output device 2140 (e.g., a speaker). The processor 1900 may communicate with the processor 1740 and the programmable logic device (e.g., via serial peripheral interface (SPI) buses). Although the processor 1900 may primarily support UI functionality, it may also coordinate with the processor 1740 to implement risk mitigation in certain aspects. For example, processor 1900 may be programmed to monitor various aspects of user inputs and/or other inputs (e.g., touch screen inputs 2150, footswitch inputs 1430, temperature sensor inputs 2160) and may disable the 1100 generator drive output when an error condition is detected.

[0328] Em certos aspectos, tanto o processador 1740 (Figura 26, 27A) como o processador 1900 (Figura 26, 27B) podem determinar e monitorar o estado operacional do gerador 1100. Para o processador 1740, o estado operacional do gerador 1100 pode determinar, por exemplo, quais processos de controle e/ou diagnóstico são implementados pelo processador 1740. Para o processador 1900, o estado operacional do gerador 1100 pode determinar, por exemplo, quais elementos de uma interface de usuário (por exemplo, telas de monitor, sons) são apresentados a um usuário. Os processadores 1740 e 1900 podem manter independentemente o estado operacional atual do gerador 1100, bem como reconhecer e avaliar possíveis transições para fora do estado operacional atual. O processador 1740 pode funcionar como o mestre nessa relação e pode determinar quando devem ocorrer as transições entre os estados operacionais. O processador 1900 pode estar ciente das transições válidas entre os estados operacionais e pode confirmar se uma determinada transição é adequada. Por exemplo, quando o processador 1740 instrui o processador 1900 a transicionar para um estado específico, o processador 1900 pode verificar que a transição solicitada é válida. No caso de uma transição solicitada entre os estados ser determinada como inválida pelo processador 1900, o processador 1900 pode fazer com que o gerador 1100 entre em um modo de falha.[0328] In certain aspects, both the processor 1740 (Figure 26, 27A) and the processor 1900 (Figure 26, 27B) can determine and monitor the operational state of the generator 1100. For the processor 1740, the operational state of the generator 1100 can determine, for example, which control and/or diagnostic processes are implemented by the processor 1740. For the processor 1900, the operational state of the generator 1100 may determine, for example, which elements of a user interface (e.g., monitor screens , sounds) are presented to a user. The processors 1740 and 1900 can independently maintain the current operating state of the generator 1100, as well as recognize and evaluate possible transitions out of the current operating state. Processor 1740 may function as the master in this relationship and may determine when transitions between operational states should occur. Processor 1900 may be aware of valid transitions between operating states and may confirm whether a given transition is appropriate. For example, when processor 1740 instructs processor 1900 to transition to a specific state, processor 1900 may verify that the requested transition is valid. In the event that a requested transition between states is determined to be invalid by processor 1900, processor 1900 may cause generator 1100 to enter a failure mode.

[0329] O estágio não isolado 1540 pode compreender, ainda, um controlador 1960 (Figuras 26, 27B) para monitorar os dispositivos de entrada 2150 (por exemplo, um sensor de toque capacitivo usado para ligar e desligar o gerador 1100, uma tela capacitiva sensível ao toque). Em certos aspectos, o controlador 1960 pode compreender ao menos um processador e/ou outro dispositivo controlador em comunicação com o processador 1900. Em um aspecto, por exemplo, o controlador 1960 pode compreender um processador (por exemplo, um controlador Mega168 de 8 bits disponível junto à Atmel) configurado para monitorar as entradas fornecidas pelo usuário através de um ou mais sensores de toque capacitivos. Em um aspecto, o controlador 1960 pode compreender um controlador de tela sensível ao toque (por exemplo, um controlador de tela sensível ao toque QT5480 disponível junto à Atmel) para controlar e gerenciar a captura de dados de toque a partir de uma tela capacitiva sensível ao toque.[0329] The non-isolated stage 1540 may further comprise a controller 1960 (Figures 26, 27B) for monitoring input devices 2150 (e.g., a capacitive touch sensor used to turn generator 1100 on and off, a capacitive screen touch sensitive). In certain aspects, the controller 1960 may comprise at least one processor and/or other controlling device in communication with the processor 1900. In one aspect, for example, the controller 1960 may comprise a processor (e.g., an 8-bit Mega168 controller available from Atmel) configured to monitor user-supplied inputs through one or more capacitive touch sensors. In one aspect, the controller 1960 may comprise a touch screen controller (e.g., a QT5480 touch screen controller available from Atmel) to control and manage the capture of touch data from a capacitive touch screen. to the touch.

[0330] Em certos aspectos, quando o gerador 1100 está em um estado "desligado", o controlador 1960 pode continuar a receber energia operacional (por exemplo, através de uma linha de uma fonte de alimentação do gerador 1100, como a fonte de alimentação 2110 (Figura 26) discutida abaixo). Dessa maneira, o controlador 1960 pode continuar a monitorar um dispositivo de entrada 2150 (por exemplo, um sensor de toque capacitivo situado sobre um painel frontal do gerador 1100) para ligar e desligar o gerador 1100. Quando o gerador 1100 está no estado desligado, o controlador 1960 pode despertar a fonte de alimentação (por exemplo, possibilitar o funcionamento de um ou mais conversores de tensão CC/CC 2130 (Figura 26) da fonte de alimentação 2110), se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 2150 por um usuário. O controlador 1960 pode, portanto, iniciar uma sequência para fazer a transição do gerador 1100 para um estado "ligado". Por outro lado, o controlador 1960 pode iniciar uma sequência para fazer a transição do gerador 1100 para o estado desligado se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 2150, quando o gerador 1100 estiver no estado ligado. Em certos aspectos, por exemplo, o controlador 1960 pode relatar a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 2150 ao processador 1900 que, por sua vez, implementa a sequência de processo necessária para transicionar o gerador 1100 ao estado desligado. Nesses aspectos, o controlador 1960 pode não ter qualquer capacidade independente para causar a remoção da potência do gerador 1100, após seu estado ligado ter sido estabelecido.[0330] In certain aspects, when the generator 1100 is in an "off" state, the controller 1960 may continue to receive operating power (e.g., through a line from a generator power supply 1100, such as the power supply 2110 (Figure 26) discussed below). In this way, the controller 1960 can continue to monitor an input device 2150 (e.g., a capacitive touch sensor located on a front panel of the generator 1100) to turn the generator 1100 on and off. When the generator 1100 is in the off state, The controller 1960 may wake up the power supply (e.g., enable operation of one or more DC/DC voltage converters 2130 (Figure 26) of the power supply 2110) if activation of the "on/off" input device is detected. turns off" 2150 by a user. The controller 1960 may therefore initiate a sequence to transition the generator 1100 to an "on" state. Conversely, the controller 1960 may initiate a sequence to transition the generator 1100 to the off state if activation of the "on/off" input device 2150 is detected when the generator 1100 is in the on state. In certain aspects, for example, the controller 1960 may report the activation of the "on/off" input device 2150 to the processor 1900 which, in turn, implements the process sequence necessary to transition the generator 1100 to the off state. In these aspects, the controller 1960 may not have any independent ability to cause the removal of power from the generator 1100 after its on state has been established.

[0331] Em certos aspectos, o controlador 1960 pode fazer com que o gerador 1100 ofereça retroinformação audível ou outra retroinformação sensorial para alertar o usuário de que foi iniciada uma sequência de ligar ou desligar. Esse tipo de alerta pode ser fornecido no início de uma sequência de ligar ou desligar, e antes do início de outros processos associados à sequência.[0331] In certain aspects, the controller 1960 may cause the generator 1100 to provide audible feedback or other sensory feedback to alert the user that an on or off sequence has been initiated. This type of alert can be provided at the beginning of an on or off sequence, and before the start of other processes associated with the sequence.

[0332] Em certos aspectos, o estágio isolado 1520 pode compreender um circuito de interface de instrumento 1980 para, por exemplo, oferecer uma interface de comunicação entre um circuito de controle de um dispositivo cirúrgico (por exemplo, um circuito de controle que compreende chaves de cabo) e componentes do estágio não isolado 1540, como o dispositivo lógico programável 1660, o processador 1740 e/ou o processador 1900. O circuito de interface de instrumento 1980 pode trocar informações com componentes do estágio não isolado 1540 por meio de um link de comunicação que mantém um grau adequado de isolamento elétrico entre os estágios 1520 e 1540 como, por exemplo, um link de comunicação baseado em infravermelho (IR, de "infrared"). A potência pode ser fornecida ao circuito de interface do instrumento 1980 com o uso de, por exemplo, um regulador de tensão de baixa queda alimentado por um transformador de isolamento acionado a partir do estágio não isolado 1540.[0332] In certain aspects, the isolated stage 1520 may comprise an instrument interface circuit 1980 to, for example, provide a communication interface between a control circuit of a surgical device (e.g., a control circuit comprising switches cable) and components of the non-isolated stage 1540, such as the programmable logic device 1660, the processor 1740, and/or the processor 1900. The instrument interface circuit 1980 may exchange information with components of the non-isolated stage 1540 via a link communication link that maintains an adequate degree of electrical isolation between stages 1520 and 1540, such as an infrared (IR)-based communication link. Power may be supplied to the instrument interface circuit 1980 with the use of, for example, a low dropout voltage regulator fed by an isolation transformer driven from the non-isolated stage 1540.

[0333] Em um aspecto, o circuito de interface de instrumento 1980 pode compreender um dispositivo lógico programável 2000 (por exemplo, um FPGA) em comunicação com um circuito condicionador de sinal 2020 (Figura 26 e Figura 27C). O circuito condicionador de sinal 2020 pode ser configurado para receber um sinal periódico do dispositivo lógico programável 2000 (por exemplo, uma onda quadrada de 2 kHz) para gerar um sinal de interrogação bipolar que tem uma frequência idêntica. O sinal de interrogação pode ser gerado, por exemplo, usando-se uma fonte de corrente bipolar alimentada por um amplificador diferencial. O sinal de interrogação pode ser comunicado a um circuito de controle do dispositivo cirúrgico (por exemplo, mediante o uso de um par condutor em um fio que conecta o gerador 1100 ao dispositivo cirúrgico) e monitorado para determinar um estado ou configuração do circuito de controle. O circuito de controle pode compreender inúmeras chaves, resistores e/ou diodos para modificar uma ou mais características (por exemplo, amplitude, retificação) do sinal de interrogação de modo que um estado ou configuração do circuito de controle seja discernível, de modo inequívoco, com base nessa uma ou mais características. Em um aspecto, por exemplo, o circuito condicionador de sinal 2020 pode compreender um conversor A-D para a geração de amostras de um sinal de tensão que aparece entre entradas do circuito de controle, resultando da passagem do sinal de interrogação através do mesmo. O dispositivo lógico programável 2000 (ou um componente do estágio não isolado 1540) pode, então, determinar o estado ou a configuração do circuito de controle com base nas amostras de ADC.[0333] In one aspect, the instrument interface circuit 1980 may comprise a programmable logic device 2000 (e.g., an FPGA) in communication with a signal conditioning circuit 2020 (Figure 26 and Figure 27C). The signal conditioning circuit 2020 may be configured to receive a periodic signal from the programmable logic device 2000 (e.g., a 2 kHz square wave) to generate a bipolar interrogation signal that has an identical frequency. The interrogation signal can be generated, for example, using a bipolar current source fed by a differential amplifier. The interrogation signal may be communicated to a control circuit of the surgical device (e.g., through the use of a conductive pair in a wire connecting the generator 1100 to the surgical device) and monitored to determine a state or configuration of the control circuit. . The control circuit may comprise a plurality of switches, resistors and/or diodes for modifying one or more characteristics (e.g., amplitude, rectification) of the interrogation signal so that a state or configuration of the control circuit is unambiguously discernible. based on one or more characteristics. In one aspect, for example, the signal conditioning circuit 2020 may comprise an A-D converter for generating samples of a voltage signal that appears between inputs of the control circuit, resulting from the passage of the interrogation signal therethrough. The programmable logic device 2000 (or a component of the non-isolated stage 1540) may then determine the state or configuration of the control circuit based on the ADC samples.

[0334] Em um aspecto, o circuito de interface de instrumento 1980 podem compreender uma primeira interface de circuito de dados 2040 para possibilitar a troca de informações entre o dispositivo lógico programável 2000 (ou outro elemento do circuito de interface de instrumento 1980) e um primeiro circuito de dados disposto em, ou de outro modo associado a, um dispositivo cirúrgico. Em certos aspectos, por exemplo, um primeiro circuito de dados 2060 pode estar disposto em um fio integralmente fixado a uma empunhadura do dispositivo cirúrgico, ou em um adaptador para fazer a interface entre um tipo ou modelo específico de dispositivo cirúrgico e o gerador 1100. Em certos aspectos, o primeiro circuito de dados pode compreender um dispositivo de armazenamento não volátil, como um dispositivo de memória só de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM). Em certos aspectos e novamente com referência à Figura 26, a primeira interface de circuito de dados 2040 pode ser implementada separadamente do dispositivo lógico programável 2000 e compreende um conjunto de circuitos adequado (por exemplo, dispositivos lógicos distintos, um processador) para possibilitar a comunicação entre o dispositivo lógico programável 2000 e o primeiro circuito de dados. Em outros aspectos, a primeira interface de circuito de dados 2040 pode ser integral com o dispositivo lógico programável 2000.[0334] In one aspect, the instrument interface circuit 1980 may comprise a first data circuit interface 2040 to enable the exchange of information between the programmable logic device 2000 (or another element of the instrument interface circuit 1980) and a first data circuit disposed in, or otherwise associated with, a surgical device. In certain aspects, for example, a first data circuit 2060 may be disposed in a wire integrally attached to a handle of the surgical device, or in an adapter for interfacing between a specific type or model of surgical device and the generator 1100. In certain aspects, the first data circuit may comprise a non-volatile storage device, such as an electrically erasable programmable read-only memory device (EEPROM). In certain aspects and again with reference to Figure 26, the first data circuit interface 2040 may be implemented separately from the programmable logic device 2000 and comprises a suitable circuitry (e.g., discrete logic devices, a processor) to enable communication between the programmable logic device 2000 and the first data circuit. In other aspects, the first data circuit interface 2040 may be integral with the programmable logic device 2000.

[0335] Em certos aspectos, o primeiro circuito de dados 2060 pode armazenar informações relacionadas ao dispositivo cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número serial, um número de operações nas quais o dispositivo cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Essas informações podem ser lidas pelo circuito de interface do instrumento 1980 (por exemplo, pelo dispositivo lógico programável 2000), transferidas para um componente do estágio não isolado 1540 (por exemplo, para o dispositivo lógico programável 1660, processador 1740 e/ou processador 1900) para apresentação a um usuário por meio de um dispositivo de saída 2140 e/ou para controlar uma função ou operação do gerador 1100. Além disso, qualquer tipo de informação pode ser comunicada para o primeiro circuito de dados 2060 para armazenamento no mesmo através da primeira interface do circuito de dados 2040 (por exemplo, usando-se o dispositivo lógico programável 2000). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o dispositivo cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso.[0335] In certain aspects, the first data circuit 2060 may store information related to the specific surgical device with which it is associated. This information may include, for example, a model number, a serial number, a number of operations in which the surgical device has been used, and/or any other types of information. This information may be read by instrument interface circuit 1980 (e.g., programmable logic device 2000), transferred to a non-isolated stage component 1540 (e.g., programmable logic device 1660, processor 1740, and/or processor 1900 ) for presentation to a user via an output device 2140 and/or to control a function or operation of the generator 1100. Additionally, any type of information may be communicated to the first data circuit 2060 for storage therein via the first interface of data circuit 2040 (e.g., using programmable logic device 2000). This information may comprise, for example, an updated number of operations in which the surgical device was used and/or the dates and/or times of its use.

[0336] Conforme discutido anteriormente, um instrumento cirúrgico pode ser removível de uma empunhadura (por exemplo, o instrumento 1106 pode ser removível da empunhadura 1107) para promover a intercambiabilidade e/ou a descartabilidade do instrumento. Nesses casos, geradores conhecidos podem ser limitados em sua capacidade para reconhecer configurações de instrumento específicas sendo usadas, bem como para otimizar os processos de controle e diagnóstico conforme necessário. A adição de circuitos de dados legíveis a instrumentos de dispositivo cirúrgico para resolver essa questão é problemática de um ponto de vista de compatibilidade, porém. Por exemplo, pode ser pouco prático projetar um dispositivo cirúrgico para que permaneça compatível com versões anteriores de geradores desprovidos da indispensável funcionalidade de leitura de dados devido a, por exemplo, diferentes esquemas de sinalização, complexidade do design e custo. Outros aspectos dos instrumentos contemplam essas preocupações mediante o uso de circuitos de dados que podem ser implementados em instrumentos cirúrgicos existentes, economicamente e com mínimas alterações de design para preservar a compatibilidade dos dispositivos cirúrgicos com as plataformas de gerador atuais.[0336] As previously discussed, a surgical instrument may be removable from a handle (e.g., instrument 1106 may be removable from handle 1107) to promote interchangeability and/or disposability of the instrument. In these cases, known generators may be limited in their ability to recognize specific instrument configurations being used, as well as to optimize control and diagnostic processes as needed. Adding readable data circuits to surgical device instruments to address this issue is problematic from a compatibility standpoint, however. For example, it may be impractical to design a surgical device to remain backwards compatible with generators lacking the indispensable data reading functionality due to, for example, different signaling schemes, design complexity, and cost. Other aspects of the instruments address these concerns through the use of data circuits that can be implemented into existing surgical instruments, economically and with minimal design changes to preserve the compatibility of the surgical devices with current generator platforms.

[0337] Além disso, aspectos do gerador 1100 podem possibilitar a comunicação com circuitos de dados baseados em instrumento. Por exemplo, o gerador 1100 pode ser configurado para se comunicar com um segundo circuito de dados (por exemplo, um circuito de dados) contidos em um instrumento (por exemplo, instrumento 1104, 1106, ou 1108) de um dispositivo cirúrgico. O circuito de interface de instrumento 1980 pode compreender uma segunda interface de circuito de dados 2100 para possibilitar essa comunicação. Em um aspecto, a segunda interface de circuito de dados 2100 pode compreender uma interface digital tri-estado, embora possam, também, ser utilizadas outras interfaces. Em certos aspectos, o segundo circuito de dados pode ser geralmente qualquer circuito para transmissão e/ou recepção de dados. Em um aspecto, por exemplo, o segundo circuito de dados pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número de série, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Adicional ou alternativamente, qualquer tipo de informação pode ser comunicado ao segundo circuito de dados para armazenamento no mesmo através da segunda interface de circuito de dados 2100 (por exemplo, usando-se o dispositivo lógico programável 2000). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso. Em certos aspectos, o segundo circuito de dados pode transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura baseado em instrumento). Em certos aspectos, o segundo circuito de dados pode receber dados do gerador 1100 e fornecer uma indicação ao usuário (por exemplo, uma indicação por LED ou outra indicação visível) com base nos dados recebidos.[0337] Additionally, aspects of the generator 1100 may enable communication with instrument-based data circuits. For example, generator 1100 may be configured to communicate with a second data circuit (e.g., a data circuit) contained in an instrument (e.g., instrument 1104, 1106, or 1108) of a surgical device. The instrument interface circuit 1980 may comprise a second data circuit interface 2100 to enable such communication. In one aspect, the second data circuit interface 2100 may comprise a three-state digital interface, although other interfaces may also be used. In certain aspects, the second data circuit may generally be any circuit for transmitting and/or receiving data. In one aspect, for example, the second data circuit may store information relating to the specific surgical instrument with which it is associated. This information may include, for example, a model number, a serial number, a number of operations in which the surgical instrument was used, and/or any other types of information. Additionally or alternatively, any type of information may be communicated to the second data circuit for storage therein via the second data circuit interface 2100 (e.g., using programmable logic device 2000). This information may comprise, for example, an updated number of operations in which the surgical instrument was used and/or the dates and/or times of its use. In certain aspects, the second data circuit may transmit data captured by one or more sensors (e.g., an instrument-based temperature sensor). In certain aspects, the second data circuit may receive data from the generator 1100 and provide an indication to the user (e.g., an LED indication or other visible indication) based on the received data.

[0338] Em certos aspectos, o segundo circuito de dados e a segunda interface de circuito de dados 2100 podem ser configurados de modo que a comunicação entre o dispositivo lógico programável 2000 e o segundo circuito de dados possa ser obtida sem a necessidade de proporcionar condutores adicionais para esse propósito (por exemplo, condutores dedicados de um fio conectando uma empunhadura ao gerador 1100). Em um aspecto, por exemplo, as informações podem ser comunicadas de e para o segundo circuito de dados com o uso de um esquema de comunicação por barramento de um fio, implementado na fiação existente, como um dos condutores utilizados transmitindo sinais de interrogação a partir do circuito condicionador de sinal 2020 para um circuito de controle em um cabo. Dessa maneira, são minimizadas ou reduzidas as alterações ou modificações ao design do dispositivo cirúrgico que possam, de outro modo, ser necessárias. Além disso, devido ao fato de que diferentes tipos de comunicações podem ser implementados em um canal físico comum (com ou sem separação de banda de frequência), a presença de um segundo circuito de dados pode ser "invisível" a geradores que não têm a indispensável funcionalidade de leitura de dados, o que, portanto, permite a retrocompatibilidade do instrumento de dispositivo cirúrgico.[0338] In certain aspects, the second data circuit and the second data circuit interface 2100 may be configured so that communication between the programmable logic device 2000 and the second data circuit may be achieved without the need to provide conductors additional wires for this purpose (e.g., dedicated one-wire leads connecting a handle to the generator 1100). In one aspect, for example, information may be communicated to and from the second data circuit using a one-wire bus communication scheme implemented in existing wiring, such as one of the conductors used transmitting interrogation signals from from the 2020 signal conditioner circuit to a control circuit in one cable. In this way, changes or modifications to the design of the surgical device that might otherwise be necessary are minimized or reduced. Furthermore, because different types of communications can be implemented on a common physical channel (with or without frequency band separation), the presence of a second data circuit can be "invisible" to generators that do not have the essential data reading functionality, which therefore allows backward compatibility of the surgical device instrument.

[0339] Em certos aspectos, o estágio isolado 1520 pode compreender ao menos um capacitor de bloqueio 2960-1 (Figura 27C) conectado à saída do sinal de acionamento 1600b, para impedir a passagem de corrente contínua para um paciente. Um único capacitor de bloqueio pode ser necessário para estar de acordo com os regulamentos e padrões médicos, por exemplo. Embora falhas em designs com um só capacitor sejam relativamente incomuns, esse tipo de falha pode, ainda assim, ter consequências negativas. Em um aspecto, um segundo capacitor de bloqueio 2960-2 pode ser colocado em série com o capacitor de bloqueio 2960-1, com fuga de corrente de um ponto entre os capacitores de bloqueio 2960-1 e 2960-2 sendo monitorados por, por exemplo, um ADC 2980 para amostragem de uma tensão induzida pela corrente de fuga. As amostras podem ser recebidas pelo dispositivo lógico programável 2000, por exemplo. Com base nas alterações da corrente de fuga (conforme indicado pelas amostras de tensão no aspecto da Figura 26), o gerador 1100 pode determinar quando ao menos um dentre os capacitores de bloqueio 2960-1 e 2960-2 falhou. Consequentemente, o aspecto da Figura 26 pode fornecer um benefício em relação a designs com somente um capacitor, tendo um único ponto de falha.[0339] In certain aspects, the isolated stage 1520 may comprise at least one blocking capacitor 2960-1 (Figure 27C) connected to the drive signal output 1600b, to prevent the passage of direct current to a patient. A single blocking capacitor may be required to comply with medical regulations and standards, for example. Although failures in single-capacitor designs are relatively uncommon, this type of failure can still have negative consequences. In one aspect, a second blocking capacitor 2960-2 may be placed in series with the blocking capacitor 2960-1, with leakage current from a point between the blocking capacitors 2960-1 and 2960-2 being monitored by, e.g. example, a 2980 ADC for sampling a voltage induced by leakage current. Samples may be received by programmable logic device 2000, for example. Based on changes in leakage current (as indicated by the voltage samples in the aspect ratio of Figure 26), the generator 1100 can determine when at least one of the blocking capacitors 2960-1 and 2960-2 has failed. Consequently, the appearance of Figure 26 may provide a benefit over single-capacitor designs having a single point of failure.

[0340] Em certos aspectos, o estágio não isolado 1540 pode compreender uma fonte de alimentação 2110 para saída de energia em CC com tensão e corrente adequadas. A fonte de alimentação pode compreender, por exemplo, uma fonte de alimentação de 400 W para fornecer uma tensão do sistema de 48 VDC. Conforme discutido acima, a fonte de alimentação 2110 pode compreender ainda um ou mais conversores de tensão CC/CC 2130 para receber a saída da fonte de alimentação para gerar saídas de CC nas tensões e correntes exigidas pelos vários componentes do gerador 1100. Conforme discutido acima em relação ao controlador 1960, um ou mais dentre os conversores de tensão CC/CC 2130 podem receber uma entrada do controlador 1960 quando a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" 2150 por um usuário é detectada pelo controlador 1960, para habilitar o funcionamento ou o despertar dos conversores de tensão CC/CC 2130.[0340] In certain aspects, the non-isolated stage 1540 may comprise a power supply 2110 for outputting DC power with suitable voltage and current. The power supply may comprise, for example, a 400 W power supply to provide a system voltage of 48 VDC. As discussed above, the power supply 2110 may further comprise one or more DC/DC voltage converters 2130 for receiving output from the power supply to generate DC outputs at the voltages and currents required by the various components of the generator 1100. As discussed above With respect to the controller 1960, one or more of the DC/DC voltage converters 2130 may receive an input from the controller 1960 when activation of the "on/off" input device 2150 by a user is detected by the controller 1960, to enable the operation or activation of the 2130 DC/DC voltage converters.

[0341] As Figuras 28A e 28B ilustram certos aspectos funcionais e estruturais de um aspecto do gerador 1100. A retroinformação indicando saída de corrente e tensão do enrolamento secundário 1580 do transformador de potência 1560 é recebida pelos conversores A-D 1780 e 1800, respectivamente. Conforme mostrado, os conversores A-D 1780 e 1800 podem ser implementados sob a forma de um conversor A-D de 2 canais e podem tomar amostras dos sinais de retroinformação a uma alta velocidade (por exemplo, 80 Msps) para possibilitar a sobreamostragem (por exemplo, aproximadamente 200x de sobreamostragem) dos sinais de acionamento. Os sinais de retroinformação de corrente e tensão podem ser adequadamente condicionados no domínio analógico (por exemplo, amplificados, filtrados) antes do processamento pelos ADCs 1780 e 1800. As amostras de retroinformação de corrente e tensão dos conversores A-D 1780 e 1800 podem ser individualmente registradas (buffered) e subsequentemente multiplexadas ou intercaladas em um único fluxo de dados no interior do bloco 2120 do dispositivo lógico programável 1660.No aspecto das Figuras 28A e 28B, o dispositivo lógico programável 1660 compreende um FPGA.[0341] Figures 28A and 28B illustrate certain functional and structural aspects of one aspect of the generator 1100. Feedback indicating current and voltage output from the secondary winding 1580 of the power transformer 1560 is received by the A-D converters 1780 and 1800, respectively. As shown, the A-D converters 1780 and 1800 can be implemented in the form of a 2-channel A-D converter and can sample the feedback signals at a high speed (e.g., 80 Msps) to enable oversampling (e.g., approx. 200x oversampling) of the trigger signals. Current and voltage feedback signals may be suitably conditioned in the analog domain (e.g., amplified, filtered) prior to processing by the ADCs 1780 and 1800. Current and voltage feedback samples from the A-D converters 1780 and 1800 may be individually recorded (buffered) and subsequently multiplexed or interleaved into a single data stream within block 2120 of the programmable logic device 1660. In the aspect of Figures 28A and 28B, the programmable logic device 1660 comprises an FPGA.

[0342] As amostras de retroinformação de corrente e tensão multiplexadas podem ser recebidas por uma porta paralela de captura de dados (PDAP) implementada no interior do bloco 2144 do processador 1740. O PDAP pode compreender uma unidade de empacotamento para implementar quaisquer dentre as inúmeras metodologias para correlação das amostras de retroinformação multiplexadas com um endereço de memória. Em um aspecto, por exemplo, as amostras de retroinformação correspondentes a uma saída de amostra de LUT específica pelo dispositivo lógico programável 1660 podem ser armazenadas em um ou mais endereços de memória que estão correlacionados ou indexados ao endereço de LUT na amostra de LUT. Em um outro aspecto, as amostras de retroinformação correspondentes a uma amostra de LUT específica pelo dispositivo lógico programável 1660 podem ser armazenadas, juntamente com o endereço de LUT da amostra de LUT, em uma localização de memória em comum. De qualquer modo, as amostras de retroinformação podem ser armazenadas de modo que o endereço da amostra de LUT a partir da qual se originou um conjunto específico de amostras de retroinformação possa ser subsequentemente determinado. Conforme discutido acima, a sincronização dos endereços das amostras de LUT e das amostras de retroinformação dessa maneira contribui para a correta temporização e estabilidade do algoritmo pré-distorção. Um controlador de acesso direto à memória (DMA) implementado no bloco 2166 do processador 1740 pode armazenar as amostras de retroinformação (e quaisquer dados de endereço da amostra de LUT, onde aplicável) em uma localização de memória designada 2180 do processador 1740 (por exemplo, RAM interna).[0342] Multiplexed current and voltage feedback samples may be received by a parallel data capture port (PDAP) implemented within block 2144 of processor 1740. The PDAP may comprise a packaging unit to implement any of a number of methodologies for correlating feedback samples multiplexed with a memory address. In one aspect, for example, feedback samples corresponding to a specific LUT sample output by the programmable logic device 1660 may be stored in one or more memory addresses that are correlated or indexed to the LUT address in the LUT sample. In another aspect, feedback samples corresponding to a specific LUT sample by programmable logic device 1660 may be stored, along with the LUT address of the LUT sample, in a common memory location. In any case, the feedback samples may be stored so that the address of the LUT sample from which a specific set of feedback samples originated can subsequently be determined. As discussed above, synchronizing the addresses of the LUT samples and feedback samples in this way contributes to the correct timing and stability of the pre-warp algorithm. A direct memory access (DMA) controller implemented in block 2166 of processor 1740 may store the feedback samples (and any LUT sample address data, where applicable) in a designated memory location 2180 of processor 1740 (e.g. , internal RAM).

[0343] O bloco 2200 do processador 1740 pode implementar um algoritmo de pré-distorção para pré-distorcer ou modificar as amostras da LUT armazenadas no dispositivo lógico programável 1660 de maneira dinâmica e contínua. Conforme discutido acima, a pré- distorção das amostras da LUT pode compensar por várias fontes de distorção presentes no circuito de acionamento de saída do gerador 1100. As amostras da LUT pré-distorcidas, quando processadas através do circuito de acionamento resultarão, portanto, em um sinal de acionamento tendo o formato de onda desejado (por exemplo, senoidal) para acionar de maneira ótima o transdutor ultrassônico.[0343] Block 2200 of processor 1740 may implement a pre-distortion algorithm to pre-distort or modify LUT samples stored in programmable logic device 1660 in a dynamic and continuous manner. As discussed above, pre-distortion of LUT samples can compensate for various sources of distortion present in the generator output drive circuit 1100. Pre-distorted LUT samples, when processed through the drive circuit will therefore result in a drive signal having the desired waveform (e.g., sinusoidal) to optimally drive the ultrasonic transducer.

[0344] No bloco 2220 do algoritmo de pré-distorção, é determinada a corrente através da ramificação de movimento do transdutor ultrassônico. A corrente da ramificação de movimento pode ser determinada com o uso da lei de corrente de Kirchoff com base, por exemplo, nas amostras de retroinformação de corrente e tensão armazenadas no local da memória 2180 (que quando, dimensionada adequadamente, pode ser representativa de Ig e Vg no modelo da Figura 25 discutido acima), um valor da capacitância estática do transdutor ultrassônico C0 (medida ou conhecida a priori) e um valor conhecido da frequência de acionamento. Pode ser determinada uma amostra de corrente da ramificação de movimento para cada conjunto de amostras de retroinformação de corrente e tensão armazenado associado a uma amostra de LUT.[0344] In block 2220 of the pre-distortion algorithm, the current through the movement branch of the ultrasonic transducer is determined. The motion branch current may be determined using Kirchoff's current law based on, for example, current and voltage feedback samples stored in memory location 2180 (which when, appropriately sized, may be representative of Ig and Vg in the model of Figure 25 discussed above), a value of the static capacitance of the ultrasonic transducer C0 (measured or known a priori) and a known value of the drive frequency. A motion branch current sample can be determined for each set of current and voltage feedback samples stored associated with a LUT sample.

[0345] No bloco 2240 do algoritmo de pré-distorção, cada amostra de corrente da ramificação de movimento determinada no bloco 2220 é comparada a uma amostra de um formato da forma de onda da corrente desejado para determinar uma diferença, ou erro de amplitude da amostra, entre as amostras comparadas. Para essa determinação, a amostra com o formato da forma de onda da corrente desejado pode ser fornecida, por exemplo, de uma LUT 2260 de formatos de forma de onda contendo amostras de amplitude para um ciclo de um formato de forma de onda da corrente desejado. A amostra específica do formato da forma de onda da corrente da LUT 2260 utilizada para a comparação pode ser determinada pelo endereço da amostra de LUT associado à amostra de corrente da ramificação de movimento utilizada na comparação. Consequentemente, a entrada da corrente da ramificação de movimento no bloco 2240 pode ser sincronizada com a entrada de seu endereço da amostra da LUT associado no bloco 2240. As amostras da LUT armazenadas no dispositivo lógico programável 1660 e as amostras da LUT armazenadas na LUT de formas de onda 2260 podem, portanto, ser iguais em termos de número. Em certos aspectos, a forma de onda da corrente desejada, representada pelas amostras da LUT armazenadas na LUT de formas de onda 2260 pode ser uma onda senoidal fundamental. Outros formatos de onda podem ser desejáveis. Por exemplo, contempla-se que poderia ser utilizada uma onda senoidal fundamental para acionar o movimento longitudinal principal de um transdutor ultrassônico, sobreposta a um ou mais outros sinais de acionamento em outras frequências, como uma ultrassônica de terceira ordem para acionar ao menos duas ressonâncias mecânicas de modo a obter vibrações benéficas em modo transversal ou outros modos.[0345] In block 2240 of the pre-distortion algorithm, each current sample from the motion branch determined in block 2220 is compared to a sample of a desired current waveform shape to determine a difference, or amplitude error, of the current waveform. sample, between the compared samples. For this determination, the sample with the desired current waveform shape can be provided, for example, from a waveform LUT 2260 containing amplitude samples for one cycle of a desired current waveform shape. . The specific sample of the 2260 LUT current waveform format used for the comparison can be determined by the LUT sample address associated with the motion branch current sample used in the comparison. Accordingly, the motion branch current input in block 2240 may be synchronized with the input of its associated LUT sample address in block 2240. The LUT samples stored in the programmable logic device 1660 and the LUT samples stored in the 2260 waveforms can therefore be equal in terms of number. In certain aspects, the desired current waveform represented by the LUT samples stored in the waveform LUT 2260 may be a fundamental sine wave. Other waveforms may be desirable. For example, it is contemplated that a fundamental sine wave could be used to drive the main longitudinal movement of an ultrasonic transducer, superimposed on one or more other drive signals at other frequencies, such as a third-order ultrasonic wave to drive at least two resonances. mechanical in order to obtain beneficial vibrations in transverse or other modes.

[0346] Cada valor do erro de amplitude da amostra determinado no bloco 2240 pode ser transmitido para a LUT do dispositivo lógico programável 1660 (mostrado no bloco 2280 na Figura 28A) juntamente com uma indicação de seu endereço de LUT associado. Com base no valor da amostra de erro de amplitude e seu endereço associado (e, opcionalmente, os valores da amostra de erro de amplitude para o mesmo endereço de LUT anteriormente recebido), a LUT 2280 (ou outro bloco de controle do dispositivo lógico programável 1660) pode pré- distorcer ou modificar o valor da amostra de LUT armazenada no endereço de LUT, de modo que a amostra de erro de amplitude seja reduzida ou minimizada. Deve-se compreender que essa pré-distorção ou modificação de cada amostra de LUT de um modo iterativo ao longo da faixa de endereços de LUT fará com que o formato de onda da corrente de saída do gerador se iguale ou se adapte ao formato de onda da corrente desejado, representado pelas amostras da LUT 2260 de formatos de onda.[0346] Each sample amplitude error value determined in block 2240 may be transmitted to the LUT of the programmable logic device 1660 (shown in block 2280 in Figure 28A) along with an indication of its associated LUT address. Based on the amplitude error sample value and its associated address (and, optionally, the amplitude error sample values for the same previously received LUT address), the LUT 2280 (or other programmable logic device control block 1660) can pre-distort or modify the value of the LUT sample stored at the LUT address so that the sample amplitude error is reduced or minimized. It should be understood that this pre-distortion or modification of each LUT sample in an iterative manner over the LUT address range will cause the waveform of the generator output current to match or adapt to the waveform of the desired current, represented by the LUT 2260 waveform samples.

[0347] As medições de amplitude de corrente e tensão, as medições de potência e as medições de impedância podem ser determinadas no bloco 2300 do processador 1740, com base nas amostras de retroinformação de corrente e tensão armazenadas na localização de memória 2180. Antes da determinação dessas quantidades, as amostras de retroinformação podem ser adequadamente dimensionadas e, em certos aspectos, processadas através de um filtro 2320 adequado para remover o ruído resultante, por exemplo, do processo de captura de dados e dos componentes harmônicos induzidos. As amostras de tensão e corrente filtradas podem, portanto, representar substancialmente a frequência fundamental do sinal de saída do acionamento do gerador. Em certos aspectos, o filtro 2320 pode ser um filtro de resposta ao impulso finita (FIR) aplicado no domínio da frequência. Esses aspectos podem usar a transformada rápida de Fourier (FFT) dos sinais de saída de corrente e tensão do sinal de acionamento. Em certos aspectos, o espectro de frequência resultante pode ser utilizado para proporcionar funcionalidades adicionais ao gerador. Em um aspecto, por exemplo, a razão entre o componente harmônico de segunda e/ou terceira ordem em relação ao componente de frequência fundamental pode ser utilizado como indicador de diagnóstico.[0347] Current and voltage amplitude measurements, power measurements, and impedance measurements may be determined in block 2300 of processor 1740, based on current and voltage feedback samples stored in memory location 2180. Prior to By determining these quantities, the feedback samples can be appropriately sized and, in certain aspects, processed through a suitable filter 2320 to remove noise resulting from, for example, the data capture process and induced harmonic components. The filtered voltage and current samples can therefore substantially represent the fundamental frequency of the generator drive output signal. In certain aspects, filter 2320 may be a finite impulse response (FIR) filter applied in the frequency domain. These aspects can use fast Fourier transform (FFT) of the current and voltage output signals of the drive signal. In certain aspects, the resulting frequency spectrum can be used to provide additional functionality to the generator. In one aspect, for example, the ratio of the second and/or third order harmonic component to the fundamental frequency component can be used as a diagnostic indicator.

[0348] No bloco 2340 (Figura 28B), um cálculo de valor quadratic médio (RMS) pode ser aplicado a um tamanho de amostra das amostras de retroinformação da corrente representando um número integral de ciclos do sinal de acionamento, para gerar uma medição Irms representando a corrente de saída do sinal de acionamento.[0348] In block 2340 (Figure 28B), a mean quadratic (RMS) calculation may be applied to a sample size of the current feedback samples representing an integral number of cycles of the drive signal, to generate an Irms measurement. representing the output current of the drive signal.

[0349] No bloco 2360, um cálculo de valor quadrático médio (RMS) pode ser aplicada a um tamanho de amostra das amostras de retroinformação da tensão representando um número integral de ciclos do sinal de acionamento, para determinar uma medição Vrms representando a tensão de saída do sinal de acionamento.[0349] In block 2360, a root mean square (RMS) calculation may be applied to a sample size of the voltage feedback samples representing an integral number of cycles of the drive signal, to determine a Vrms measurement representing the voltage of drive signal output.

[0350] No bloco 2380, as amostras de retroinformação de corrente e tensão podem ser multiplicadas ponto por ponto, e um cálculo de média é aplicado às amostras representando um número integral de ciclos do sinal de acionamento, para determinar uma medição Pr da energia de saída real do gerador.[0350] In block 2380, the current and voltage feedback samples may be multiplied point by point, and an average calculation is applied to the samples representing an integral number of cycles of the drive signal, to determine a Pr measurement of the drive energy. actual generator output.

[0351] No bloco 2400, a medição Pa da potência de saída aparente do gerador pode ser determinada como o produto Vms-Irms.[0351] In block 2400, the Pa measurement of the apparent output power of the generator can be determined as the product Vms-Irms.

[0352] No bloco 2420, a medição Zm da magnitude da impedância de carga pode ser determinada como o quociente Vrms/Irms.[0352] In block 2420, the Zm measurement of the magnitude of the load impedance can be determined as the quotient Vrms/Irms.

[0353] Em certos aspectos, as quantidades lrms, Vrms, Pr, Pa e Zm determinadas nos blocos 2340, 2360, 2380, 2400 e 2420, podem ser utilizadas pelo gerador 1100 para implementar quaisquer dentre um número de processos de controle e/ou diagnósticos. Em certos aspectos, quaisquer dessas quantidades podem ser comunicadas a um usuário por meio, por exemplo, de um dispositivo de saída 2140 integral com o gerador 1100, ou um dispositivo de saída 2140 conectado ao gerador 1100 através de uma interface de comunicação adequada (por exemplo, uma interface USB). Os vários processos de diagnóstico podem incluir, sem limitação, integridade do cabo, integridade do instrumento, integridade da fixação instrumento, sobrecarga do instrumento, proximidade de sobrecarga do instrumento, falha no travamento da frequência, condição de excesso de tensão, condição de excesso de corrente, condição de excesso de potência, falha no sensor de tensão, falha no sensor de corrente, falha na indicação por áudio, falha na indicação visual, condição de curto-circuito, falha no fornecimento de potência, ou falha no capacitor de bloqueio, por exemplo.[0353] In certain aspects, the quantities lrms, Vrms, Pr, Pa and Zm determined in blocks 2340, 2360, 2380, 2400 and 2420, can be used by the generator 1100 to implement any of a number of control processes and/or diagnostics. In certain aspects, any such quantities may be communicated to a user via, for example, an output device 2140 integral with the generator 1100, or an output device 2140 connected to the generator 1100 via a suitable communication interface (e.g. example, a USB interface). The various diagnostic processes may include, without limitation, cable integrity, instrument integrity, instrument fixture integrity, instrument overload, instrument overload proximity, frequency lock failure, over voltage condition, over voltage condition, current, over power condition, voltage sensor failure, current sensor failure, audio indication failure, visual indication failure, short circuit condition, power supply failure, or blocking capacitor failure, for example.

[0354] O bloco 2440 do processador 1740 pode implementar um algoritmo de controle de fases para determinação e controle da fase da impedância de uma carga elétrica (por exemplo, o transdutor ultrassônico) conduzida pelo gerador 1100. Conforme discutido acima, ao controlar a frequência do sinal de acionamento para minimizar ou reduzir a diferença entre a fase da impedância determinada e um ponto de ajuste da fase da impedância (por exemplo, 0°), os efeitos de distorção harmônica podem ser minimizados ou reduzidos, sendo aumentada a exatidão na medição de fase.[0354] Block 2440 of processor 1740 may implement a phase control algorithm for determining and controlling the phase of the impedance of an electrical load (e.g., the ultrasonic transducer) driven by the generator 1100. As discussed above, when controlling the frequency of the drive signal to minimize or reduce the difference between the determined impedance phase and an impedance phase set point (e.g. 0°), the effects of harmonic distortion can be minimized or reduced, and measurement accuracy is increased phase.

[0355] O algoritmo de controle de fases recebe, como entrada, as amostras de retroinformação de corrente e tensão armazenadas na localização de memória 2180. Antes de seu uso no algoritmo de controle de fases, as amostras de retroinformação podem ser adequadamente dimensionadas e, em certos aspectos, processadas através de um filtro adequado 2460 (que pode ser idêntico ao filtro 2320) para remover o ruído resultante do processo de captura de dados e dos componentes harmônicos induzidos, por exemplo. As amostras de tensão e corrente filtradas podem, portanto, representar substancialmente a frequência fundamental do sinal de saída do acionamento do gerador.[0355] The phase control algorithm receives, as input, current and voltage feedback samples stored in memory location 2180. Prior to their use in the phase control algorithm, the feedback samples may be appropriately sized and, in certain aspects, processed through a suitable filter 2460 (which may be identical to filter 2320) to remove noise resulting from the data capture process and induced harmonic components, for example. The filtered voltage and current samples can therefore substantially represent the fundamental frequency of the generator drive output signal.

[0356] No bloco 2480 do algoritmo de controle de fases, é determinada a corrente através da ramificação de movimento do transdutor ultrassônico. Essa determinação pode ser idêntica àquela descrita acima em relação ao bloco 2220 do algoritmo de pré-distorção. Dessa forma, a saída do bloco 2480 pode ser, para cada conjunto de amostras de retroinformação de corrente e tensão armazenado associado a uma amostra de LUT, uma amostra de corrente da ramificação de movimento.[0356] In block 2480 of the phase control algorithm, the current through the movement branch of the ultrasonic transducer is determined. This determination may be identical to that described above with respect to block 2220 of the pre-distortion algorithm. In this way, the output of block 2480 may be, for each set of current and voltage feedback samples stored associated with a LUT sample, a current sample from the motion branch.

[0357] No bloco 2500 do algoritmo de controle de fases, a fase da impedância é determinada com base na entrada sincronizada de amostras da corrente da ramificação de movimento determinada no bloco 2480 e correspondente a amostras de retroinformação da tensão. Em certos aspectos, a fase da impedância é determinada como a média entre a fase da impedância medida na borda de subida dos formatos de onda e a fase da impedância medida na borda de descida dos formatos de onda.[0357] In block 2500 of the phase control algorithm, the impedance phase is determined based on the synchronized input of motion branch current samples determined in block 2480 and corresponding to voltage feedback samples. In certain aspects, the impedance phase is determined as the average of the impedance phase measured at the rising edge of the waveforms and the impedance phase measured at the falling edge of the waveforms.

[0358] No bloco 2520 do algoritmo de controle de fases, o valor da fase da impedância determinado no bloco 2220 é comparado ao ponto de ajuste da fase 2540 para determinar uma diferença, ou erro de fase, entre os valores comparados.[0358] In block 2520 of the phase control algorithm, the impedance phase value determined in block 2220 is compared to the phase set point 2540 to determine a difference, or phase error, between the compared values.

[0359] No bloco 2560 (Figura 28A) do algoritmo de controle de fases, com base em um valor do erro de fase determinado no bloco 2520 e na magnitude de impedância determinada no bloco 2420, é determinada uma saída de frequência para controlar a frequência do sinal de acionamento. O valor da saída de frequência pode ser continuamente ajustado pelo bloco 2560 e transferido para um bloco de controle DDS 2680 (discutido abaixo) de modo a manter a fase da impedância determinada no bloco 2500 do ponto de ajuste da fase (por exemplo, erro de fase zero). Em certos aspectos, a fase da impedância pode ser regulada para um ponto de ajuste de fase de 0°. Dessa maneira, qualquer distorção harmônica estará centralizada em redor da crista do formato de onda da tensão, acentuando a acurácia da determinação da impedância de fase.[0359] In block 2560 (Figure 28A) of the phase control algorithm, based on a phase error value determined in block 2520 and the impedance magnitude determined in block 2420, a frequency output is determined to control the frequency of the trigger signal. The value of the frequency output may be continuously adjusted by block 2560 and transferred to a DDS control block 2680 (discussed below) so as to maintain the phase of the impedance determined in block 2500 of the phase set point (e.g., error of phase zero). In certain aspects, the phase of the impedance can be adjusted to a 0° phase set point. In this way, any harmonic distortion will be centered around the crest of the voltage waveform, enhancing the accuracy of determining the phase impedance.

[0360] O bloco 2580 do processador 1740 pode implementar um algoritmo para a modulação da amplitude de corrente do sinal de acionamento, de modo a controlar a corrente, a tensão e a potência do sinal de acionamento, de acordo com os pontos de ajuste especificados pelo usuário, ou de acordo com requisitos especificados por outros processos ou algoritmos implementados pelo gerador 1100. O controle dessas quantidades pode ser realizado, por exemplo, mediante o dimensionamento das amostras da LUT na LUT 2280, e/ou mediante o ajuste da tensão de saída em escala total do conversor A-D 1680 (que fornece a entrada ao amplificador de potência 1620) por meio de um conversor A-D 1860. O bloco 2600 (que pode ser implementado como um controlador PID em certos aspectos) pode receber como entrada amostras de retroinformação da corrente (que podem ser adequadamente dimensionadas e filtradas) a partir da localização de memória 2180. As amostras de retroinformação da corrente podem ser comparadas ao valor de "demanda por corrente" Id determinado pela variável controlada (por exemplo, corrente, tensão ou potência) para determinar se o sinal de acionamento está fornecendo a corrente necessária. Em aspectos nos quais a corrente do sinal de acionamento é a variável de controle, a demanda por corrente Id pode ser especificada diretamente por um ponto de ajuste da corrente 2620A (Isp). Por exemplo, um valor RMS dos dados de retroinformação da corrente (determinado como no bloco 2340) pode ser comparado ao ponto de ajuste da corrente RMS Isp especificado pelo usuário para determinar a ação adequada para o controlador. Se por exemplo os dados de retroinformação da corrente indicam um valor de RMS menor que o ponto de ajuste da corrente Isp, dimensionamento da LUT e/ou tensão de saída em escala total do DAC 1680 pode ser ajustada pelo bloco 2600, de modo que seja aumentada a corrente do sinal de acionamento. Por outro lado, o bloco 2600 pode ajustar um dimensionamento da LUT e/ou a tensão de saída em escala total do DAC 1680 para diminuir a corrente do sinal de acionamento quando os dados de retroinformação da corrente indicam um valor RMS maior que o ponto de ajuste da corrente Isp.[0360] Block 2580 of processor 1740 may implement an algorithm for modulating the current amplitude of the drive signal so as to control the current, voltage, and power of the drive signal in accordance with specified set points by the user, or according to requirements specified by other processes or algorithms implemented by the generator 1100. Control of these quantities can be performed, for example, by sizing the LUT samples in the LUT 2280, and/or by adjusting the output voltage. full-scale output of the A-D converter 1680 (which provides input to the power amplifier 1620) via an A-D converter 1860. The block 2600 (which may be implemented as a PID controller in certain respects) may receive as input feedback samples current (which may be appropriately sized and filtered) from memory location 2180. The current feedback samples may be compared to the "current demand" value Id determined by the controlled variable (e.g., current, voltage, or power ) to determine if the drive signal is supplying the required current. In aspects where the drive signal current is the control variable, the current demand Id can be specified directly by a current setpoint 2620A (Isp). For example, an RMS value of the current feedback data (determined as in block 2340) may be compared to the user-specified RMS current setpoint Isp to determine appropriate action for the controller. If for example the current feedback data indicates an RMS value less than the Isp current set point, scaling of the LUT and/or full scale output voltage of the DAC 1680 may be adjusted by block 2600 so that it is the drive signal current is increased. Conversely, block 2600 may adjust a scaling of the LUT and/or the full-scale output voltage of the DAC 1680 to decrease the drive signal current when the current feedback data indicates an RMS value greater than the set point. current adjustment Isp.

[0361] Em aspectos nos quais a tensão do sinal de acionamento é a variável de controle, o Id de demanda de corrente pode ser especificado indiretamente, por exemplo, com base na corrente necessária para manter um valor de referência de tensão desejado 2620B (Vsp) dada a magnitude de impedância de carga Zm medida no bloco 2420 (por exemplo, Id = Vsp/Zm). Da mesma forma, em aspectos em que a potência do sinal do inversor é a variável de controle, o Id da demanda de corrente pode ser especificado indiretamente, por exemplo, com base na corrente necessária para manter um ponto de ajuste de potência desejado 2620C (Psp) dada a tensão Vrms medida nos blocos 2360 (por exemplo, Id = Psp/Vrms).[0361] In aspects where the drive signal voltage is the control variable, the current demand Id can be specified indirectly, for example, based on the current required to maintain a desired voltage reference value 2620B (Vsp ) given the magnitude of load impedance Zm measured in block 2420 (e.g., Id = Vsp/Zm). Similarly, in aspects where the drive signal power is the control variable, the current demand Id can be specified indirectly, for example, based on the current required to maintain a desired power setpoint 2620C ( Psp) given the voltage Vrms measured on the 2360 blocks (e.g., Id = Psp/Vrms).

[0362] O bloco 2680 (Figura 28A) pode implementar um algoritmo de controle DDS para controlar o sinal de acionamento mediante a recuperação de amostras da LUT armazenadas na LUT 2280. Em certos aspectos, o algoritmo de controle DDS pode ser um algoritmo de oscilador numericamente controlado (NCO, de "numerically-controlled oscillator") para gerar amostras de um formato de onda a uma taxa de temporização fixa com o uso de uma técnica de saltar pontos (localizações na memória). O algoritmo NCO pode implementar um acumulador de fase, ou conversor de frequência para fase, que funciona como um apontador de endereço para a recuperação de amostras da LUT da LUT 2280. Em um aspecto, o acumulador de fase pode ser uma dimensão dos escalões de frequência D, módulo N, onde D é um número inteiro positivo representando um valor de controle da frequência, e N é o número de amostras da LUT na LUT 2280. Um valor de controle da frequência D=1, por exemplo, pode fazer com que o acumulador de fase aponte sequencialmente para cada endereço da LUT 2280, resultando em uma saída de forma de onda que replica a forma de onda armazenada na LUT 2280. Quando D>1, o acumulador de fase pode saltar endereços na LUT 2280, resultando em uma saída de forma de onda que tem uma frequência mais alta.Consequentemente, a frequência do formato de onda gerado pelo algoritmo de controle DDS pode, portanto, ser controlado variando-se adequadamente o valor de controle da frequência. Em certos aspectos, o valor de controle da frequência pode ser determinado com base na saída do algoritmo de controle de fases implementado no bloco 2440. A saída do bloco 2680 pode fornecer a entrada de DAC 1680 que, por sua vez, fornece um sinal analógico correspondente a uma entrada do amplificador de potência 1620.[0362] Block 2680 (Figure 28A) may implement a DDS control algorithm to control the drive signal by retrieving LUT samples stored in LUT 2280. In certain aspects, the DDS control algorithm may be an oscillator algorithm numerically-controlled oscillator (NCO) to generate samples of a waveform at a fixed timing rate using a point-skipping technique. The NCO algorithm may implement a phase accumulator, or frequency-to-phase converter, that functions as an address pointer for retrieving LUT samples from the 2280 LUT. In one aspect, the phase accumulator may be a dimension of the frequency D, modulus N, where D is a positive integer representing a frequency control value, and N is the number of LUT samples in the LUT 2280. A frequency control value D=1, for example, can cause phase accumulator points sequentially to each address of the LUT 2280, resulting in a waveform output that replicates the waveform stored in the LUT 2280. When D>1, the phase accumulator may skip addresses in the LUT 2280, resulting into a waveform output that has a higher frequency. Consequently, the frequency of the waveform generated by the DDS control algorithm can therefore be controlled by appropriately varying the frequency control value. In certain aspects, the frequency control value may be determined based on the output of the phase control algorithm implemented in block 2440. The output of block 2680 may provide the input of DAC 1680, which in turn provides an analog signal. corresponding to a power amplifier input 1620.

[0363] O bloco 2700 do processador 1740 pode implementar um algoritmo de controle do conversor de modo da chave para modular dinamicamente a tensão do trilho do amplificador de potência 1620 com base no envelope de forma de onda do sinal sendo amplificado, melhorando assim a eficiência do amplificador de potência 1620. Em certos aspectos, as características do envelope de forma de onda podem ser determinadas mediante o monitoramento de um ou mais sinais contidos no amplificador de potência 1620. Em um aspecto, por exemplo, as características do envelope de formato de onda podem ser determinadas por monitoramento da mínima de uma tensão de drenagem (por exemplo, uma tensão de drenagem MOSFET) que é modulada de acordo com o envelope do sinal amplificado. Um sinal de tensão da mínima pode ser gerado, por exemplo, por um detector de mínima da tensão acoplado à tensão de drenagem. O sinal de tensão mínima pode ser amostrado pelo conversor A-D 1760, com as amostras de tensão mínima de saída sendo recebidas no bloco 2720 do algoritmo de controle do conversor de modo de chaveamento. Com base nos valores das amostras de tensão mínima, o bloco 2740 pode controlar uma saída de sinal de modulação por largura de pulso por um gerador de modulação por largura de pulso 2760 que, por sua vez, controla o barramento de tensão fornecido ao amplificador de potência 1620 pelo regulador de modo de chaveamento 1700. Em certos aspectos, contanto que os valores das amostras de tensão da mínima sejam menores que uma entrada-alvo mínima 2780 no bloco 2720, o barramento de tensão pode ser modulado de acordo com o envelope de forma de onda, conforme caracterizado pelas amostras de tensão mínima. Quando as amostras de tensão mínima indicam baixos níveis de potência do envelope, por exemplo, o bloco 2740 pode causar um baixo barramento de tensão a ser fornecido ao amplificador de potência 1620, com a tensão total do barramento sendo fornecida somente quando as amostras de tensão mínima indicam níveis máximos de potência do envelope. Quando as amostras de tensão mínima caem abaixo do alvo para a mínima 2780, o bloco 2740 pode fazer com que o barramento de tensão seja mantido em um valor mínimo adequado para garantir o funcionamento adequado do amplificador de potência 1620.[0363] Block 2700 of processor 1740 may implement a switch mode converter control algorithm to dynamically modulate the rail voltage of the power amplifier 1620 based on the waveform envelope of the signal being amplified, thereby improving efficiency. of power amplifier 1620. In certain aspects, waveform envelope characteristics can be determined by monitoring one or more signals contained in power amplifier 1620. In one aspect, for example, waveform envelope characteristics wave can be determined by monitoring the minimum of a drain voltage (e.g., a MOSFET drain voltage) that is modulated according to the envelope of the amplified signal. A minimum voltage signal can be generated, for example, by a voltage minimum detector coupled to the drain voltage. The minimum voltage signal may be sampled by the A-D converter 1760, with the minimum output voltage samples being received in block 2720 of the switching mode converter control algorithm. Based on the values of the minimum voltage samples, block 2740 may control a pulse width modulation signal output by a pulse width modulation generator 2760 which, in turn, controls the voltage bus supplied to the amplifier. power 1620 by the switching mode regulator 1700. In certain aspects, as long as the minimum voltage sample values are less than a minimum target input 2780 in block 2720, the voltage bus can be modulated according to the voltage envelope. waveform as characterized by the minimum voltage samples. When the minimum voltage samples indicate low envelope power levels, for example, the 2740 block may cause a low bus voltage to be supplied to the power amplifier 1620, with the full bus voltage being supplied only when the voltage samples Minimum values indicate maximum envelope power levels. When the minimum voltage samples fall below the target for the minimum 2780, the block 2740 may cause the bus voltage to be maintained at a suitable minimum value to ensure proper operation of the power amplifier 1620.

[0364] A Figura 29 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito elétrico 2900, adequado para acionar um transdutor ultrassônico, como o transdutor ultrassônico 1120, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O circuito elétrico 2900 compreende um multiplexador analógico 2980. O multiplexador analógico 2980 multiplexa vários sinais dos canais a montante SCL-A, SDA-A, como circuito de controle ultrassônico, de bateria e de controle de potência. Um sensor de corrente 2982 está acoplado em série à perna de retorno ou de aterramento do circuito de fonte de alimentação para medir a corrente fornecida pela fonte de alimentação. Um sensor de temperatura 2984 de transístor de efeito de campo (FET) fornece a temperatura ambiente. Um temporizador de vigilância de modulação por largura de pulso (PWM) 2988 gera automaticamente uma reinicialização do sistema se o programa principal deixar de repará-lo periodicamente. Ele é fornecido para reiniciar automaticamente o circuito elétrico 2900 quando ele trava ou congela devido a uma falha de software ou hardware. Será reconhecido que o circuito elétrico 2900 pode ser configurado como um circuito acionador de RF para acionar o transdutor ultrassônico ou para acionar os eletrodos de RF como o circuito elétrico 3600 mostrado na Figura 36, por exemplo. Consequentemente, com referência agora novamente à Figura 29, o circuito elétrico 2900 pode ser utilizado para acionar de forma intercambiável os transdutores ultrassônicos e os eletrodos de RF. Se acionados simultaneamente, circuitos de filtro podem ser fornecidos nos primeiros circuitos de estágio correspondentes 3404 (Figura 34) para selecionar tanto a forma de onda ultrassônica quanto a forma de onda de RF. Essas técnicas de filtragem são descritas na publicação de pedido de patente US n° US-2017- 0086910-A1, de propriedade comum, intitulado TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade[0364] Figure 29 is a schematic diagram of an aspect of an electrical circuit 2900, suitable for driving an ultrasonic transducer, such as the ultrasonic transducer 1120, in accordance with at least one aspect of the present description. The electrical circuit 2900 comprises an analog multiplexer 2980. The analog multiplexer 2980 multiplexes various signals from the upstream channels SCL-A, SDA-A, such as ultrasonic, battery and power control circuit. A 2982 current sensor is coupled in series to the return or ground leg of the power supply circuit to measure the current supplied by the power supply. A 2984 field effect transistor (FET) temperature sensor provides the ambient temperature. A 2988 pulse width modulation (PWM) watchdog timer automatically generates a system reset if the main program fails to periodically repair it. It is provided to automatically restart the 2900 electrical circuit when it hangs or freezes due to a software or hardware failure. It will be recognized that the electrical circuit 2900 can be configured as an RF driver circuit to drive the ultrasonic transducer or to drive the RF electrodes like the electrical circuit 3600 shown in Figure 36, for example. Consequently, with reference now again to Figure 29, the electrical circuit 2900 can be used to interchangeably drive the ultrasonic transducers and the RF electrodes. If driven simultaneously, filter circuits may be provided in corresponding first stage circuits 3404 (Figure 34) to select both the ultrasonic waveform and the RF waveform. These filtering techniques are described in commonly owned US Patent Application Publication No. US-2017-0086910-A1 entitled TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0365] Um circuito de acionamento 2986 fornece saídas de energia ultrassônica à esquerda e à direita. Um sinal digital que representa a forma de onda de sinal é fornecido às entradas SCL-A, SDA-A do multiplexador analógico 2980 a partir de um circuito de controle, como o circuito de controle 3200 (Figura 32). Um conversor de digital para analógico (conversor A-D) 2990 converte a entrada digital em uma saída analógica para gerar um circuito de modulação por largura de pulso 2992 acoplado a um oscilador 2994. O circuito de modulação por largura de pulso 2992 fornece um primeiro sinal para um primeiro circuito de acionamento de porta 2996a acoplado a um primeiro estágio de saída do transístor 2998a para acionar uma primeira saída de energia ultrassônica (esquerda). O circuito de modulação por largura de pulso 2992 também fornece um segundo sinal para um segundo circuito de acionamento de porta 2996b acoplado a um segundo estágio de saída do transístor 2998b para acionar uma segunda saída de energia ultrassônica (direita). Um sensor de tensão 2999 é acoplado entre os terminais de saída ultrassônicos esquerdo/direito para medir a tensão de saída. O circuito de acionamento 2986, o primeiro e o segundo circuito de acionamento 2996a, 2996b, e o primeiro e o segundo estágio de saída do transístor 2998a, 2998b definem um primeiro circuito amplificador de estágio. Em funcionamento, o circuito de controle 3200 (Figura 32) gera uma forma de onda digital 4300 (Figura 43) que usa circuitos como os circuitos de síntese direta digital (DDS) 4100, 4200 (Figuras 41 e 42). O DAC 2990 recebe a forma de onda digital 4300 e a converte em uma forma de onda analógica, que é recebida e amplificada pelo primeiro circuito amplificador de estágio.[0365] A drive circuit 2986 provides left and right ultrasonic power outputs. A digital signal representing the signal waveform is supplied to the SCL-A, SDA-A inputs of the analog multiplexer 2980 from a control circuit such as control circuit 3200 (Figure 32). A digital-to-analog converter (A-D converter) 2990 converts the digital input to an analog output to generate a pulse width modulation circuit 2992 coupled to an oscillator 2994. The pulse width modulation circuit 2992 provides a first signal to a first gate drive circuit 2996a coupled to a first transistor output stage 2998a to drive a first ultrasonic power output (left). The pulse width modulation circuit 2992 also provides a second signal to a second gate drive circuit 2996b coupled to a second transistor output stage 2998b to drive a second ultrasonic power output (right). A 2999 voltage sensor is coupled between the left/right ultrasonic output terminals to measure the output voltage. The driver circuit 2986, the first and second driver circuits 2996a, 2996b, and the first and second transistor output stages 2998a, 2998b define a first stage amplifier circuit. In operation, the control circuit 3200 (Figure 32) generates a digital waveform 4300 (Figure 43) that uses circuits such as digital direct synthesis (DDS) circuits 4100, 4200 (Figures 41 and 42). The 2990 DAC receives the 4300 digital waveform and converts it to an analog waveform, which is received and amplified by the first stage amplifier circuit.

[0366] A Figura 30 é um diagrama esquemático do transformador 3000 acoplado ao circuito elétrico 2900 mostrado na Figura 29, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Os terminais de entrada ultrassônicos esquerdo/direito (enrolamento primário) do transformador 3000 estão acoplados eletricamente aos terminais de saída ultrassônicos esquerdo/direito do circuito elétrico 2900. O enrolamento secundário do transformador 3000 está acoplado aos eletrodos positivo e negativo 3074a, 3074b. Os eletrodos positivo e negativo 3074a, 3074b do transformador 3000 são acoplados ao terminal positivo (Pilha 1) e ao terminal negativo (Pilha 2) do transdutor ultrassônico. Em um aspecto, o transformador 3000 tem uma razão de voltas de n1:n2 de 1:50.[0366] Figure 30 is a schematic diagram of the transformer 3000 coupled to the electrical circuit 2900 shown in Figure 29, in accordance with at least one aspect of the present description. The left/right ultrasonic input terminals (primary winding) of transformer 3000 are electrically coupled to the left/right ultrasonic output terminals of electrical circuit 2900. The secondary winding of transformer 3000 is coupled to positive and negative electrodes 3074a, 3074b. The positive and negative electrodes 3074a, 3074b of the transformer 3000 are coupled to the positive terminal (Stack 1) and the negative terminal (Stack 2) of the ultrasonic transducer. In one aspect, transformer 3000 has an n1:n2 turns ratio of 1:50.

[0367] A Figura 31 é um diagrama esquemático do transformador 3000 mostrado na Figura 30 acoplado a um circuito de teste 3165, de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito de teste 3165 está acoplado aos eletrodos positivo e negativo 3074a, 3074b. Uma chave 3167 é colocada em série com uma carga de indutor/capacitor/resistor (LCR) que simula a carga de um transdutor ultrassônico.[0367] Figure 31 is a schematic diagram of the transformer 3000 shown in Figure 30 coupled to a test circuit 3165, in accordance with an aspect of the present description. Test circuit 3165 is coupled to positive and negative electrodes 3074a, 3074b. A 3167 switch is placed in series with an inductor/capacitor/resistor (LCR) load that simulates the load of an ultrasonic transducer.

[0368] A Figura 32 é um diagrama esquemático de um circuito de controle 3200, como o circuito de controle 3212, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O circuito de controle 3200 está situado no interior de um compartimento do conjunto de bateria. O conjunto de bateria é a fonte de alimentação para uma variedade de fontes de alimentação locais 3215. O circuito de controle compreende um processador principal 3214 acoplado por meio de um mestre de interface 3218 a vários circuitos a jusante por meio das saídas SCL-A e SDA-A, SCL-B e SDA-B, SCL-C e SDA-C, por exemplo. Em um aspecto, o mestre de interface 3218 é uma interface serial de propósito geral, como uma interface serial I2C. O processador principal 3214 também é configurado para acionar as chaves 3224 através de entrada/saída para propósitos gerais (GPIO) 3220, uma tela 3226 (por exemplo, uma tela de LCD), e vários indicadores 3228 através de GPIO 3222. Um processador de vigilância 3216 é fornecido para controlar o processador principal 3214. Uma chave 3230 é fornecida em série com uma bateria 3211 para ativar o circuito de controle 3212 mediante a inserção do conjunto de bateria em um conjunto de empunhadura de um instrumento cirúrgico.[0368] Figure 32 is a schematic diagram of a control circuit 3200, such as control circuit 3212, in accordance with at least one aspect of the present description. The 3200 control circuit is located inside a battery pack compartment. The battery pack is the power source for a variety of local power supplies 3215. The control circuitry comprises a main processor 3214 coupled via a master interface 3218 to various downstream circuits via the SCL-A and SDA-A, SCL-B and SDA-B, SCL-C and SDA-C, for example. In one aspect, the 3218 interface master is a general purpose serial interface, such as an I2C serial interface. The main processor 3214 is also configured to drive switches 3224 via general purpose input/output (GPIO) 3220, a display 3226 (e.g., an LCD screen), and various indicators 3228 via GPIO 3222. surveillance 3216 is provided to control the main processor 3214. A switch 3230 is provided in series with a battery 3211 to activate the control circuit 3212 upon insertion of the battery pack into a handle assembly of a surgical instrument.

[0369] Em um aspecto, o processador principal 3214 está acoplado ao circuito elétrico 2900 (Figura 29) por meio de terminais de saída SCL- A/SDA-A. O processador principal 3214 compreende uma memória para armazenar tabelas de sinais de acionamento ou formas de ondas digitalizados que são transmitidos ao circuito elétrico 2900 para acionar o transdutor ultrassônico 1120, por exemplo. Em outros aspectos, o processador principal 3214 pode gerar uma forma de onda digital e transmiti-la ao circuito elétrico 2900 ou pode armazenar a forma de onda digital para transmissão posterior ao circuito elétrico 2900. O processador principal 3214 pode fornecer também acionamento por RF por meio de terminais de saída SCL-B/SDA-B e vários sensores (por exemplo, sensores de efeito Hall, sensores de fluido magneto-reológico (MRF), etc.) por meio de terminais de saída SCL-C/SDA-C. Em um aspecto, o processador principal 3214 é configurado para detectar a presença de circuito de acionamento ultrassônico e/ou circuito de acionamento por RF para habilitar o software adequado e a funcionalidade de interface de usuário.[0369] In one aspect, the main processor 3214 is coupled to the electrical circuit 2900 (Figure 29) via output terminals SCL-A/SDA-A. The main processor 3214 comprises a memory for storing tables of drive signals or digitized waveforms that are transmitted to the electrical circuit 2900 to drive the ultrasonic transducer 1120, for example. In other aspects, the main processor 3214 may generate a digital waveform and transmit it to the electrical circuit 2900 or may store the digital waveform for later transmission to the electrical circuit 2900. The main processor 3214 may also provide RF triggering by via SCL-B/SDA-B output terminals and various sensors (e.g. Hall effect sensors, magnetorheological fluid (MRF) sensors, etc.) via SCL-C/SDA-C output terminals . In one aspect, the main processor 3214 is configured to detect the presence of ultrasonic drive circuitry and/or RF drive circuitry to enable appropriate software and user interface functionality.

[0370] Em um aspecto, o processador principal 3214 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não-volátil, até 40 MHz, um buffer de transferência para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), um ou mais análogos de entrada do codificador de quadratura (QED), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bitscom 12 canais de entrada analógicos, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis na folha de dados do produto. Outros processadores podem ser facilmente substituídos e, consequentemente, a presente descrição não deve ser limitada neste contexto.[0370] In one aspect, the main processor 3214 may be an LM 4F230H5QR, available from Texas Instruments, for example. In at least one example, the Texas Instruments LM4F230H5QR is an ARM Cortex-M4F processor core comprising an integrated memory of 256 KB single-cycle flash memory, or other non-volatile memory, up to 40 MHz, a transfer buffer for optimize performance above 40 MHz, a 32 KB single-cycle serial random access memory (SRAM), internal read-only memory (ROM) loaded with the StellarisWare® program, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) 2 KB, one or more pulse width modulation (PWM) modules, one or more analog quadrature encoder (QED) input, one or more 12-bit analog-to-digital converters (ADC) with 12 analog input channels , among other resources that are readily available in the product data sheet. Other processors can be easily replaced and, consequently, the present description should not be limited in this context.

[0371] A Figura 33 mostra um diagrama de blocos de circuito simplificado que ilustra um outro circuito elétrico 3300 contido no interior de um instrumento cirúrgico ultrassônico modular 3334, de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito elétrico 3300 inclui um processador 3302, um clock 3330, uma memória 3326, uma fonte de alimentação 3304 (por exemplo, uma bateria), uma chave 3306, como uma chave de energia de transístor de efeito de campo de óxido metálico semicondutor (MOSFET), um circuito de acionamento 3308 (PLL), um transformador 3310, um circuito de suavização de sinal 3312 (também chamado de um circuito de correspondência e pode ser, por exemplo, um circuito de tanque), um circuito de detecção 3314, um transdutor 1120, e um conjunto de eixo de acionamento (por exemplo, conjunto de eixo de acionamento 1126, 1129) compreendendo um guia de ondas de transmissão ultrassônica que termina em uma lâmina ultrassônica (por exemplo, lâmina ultrassônica 1128, 1149) que pode ser chamada, na presente invenção, simplesmente de guia de ondas.[0371] Figure 33 shows a simplified circuit block diagram illustrating another electrical circuit 3300 contained within a modular ultrasonic surgical instrument 3334, in accordance with an aspect of the present description. The electrical circuit 3300 includes a processor 3302, a clock 3330, a memory 3326, a power supply 3304 (e.g., a battery), a switch 3306, such as a semiconductor metal oxide field effect transistor power switch ( MOSFET), a drive circuit 3308 (PLL), a transformer 3310, a signal smoothing circuit 3312 (also called a matching circuit and may be, for example, a tank circuit), a detection circuit 3314, a transducer 1120, and a drive shaft assembly (e.g., drive shaft assembly 1126, 1129) comprising an ultrasonic transmission waveguide terminating in an ultrasonic blade (e.g., ultrasonic blade 1128, 1149) that can be called, in the present invention, simply a waveguide.

[0372] Uma característica da presente descrição que interrompe a dependência da energia de entrada de alta tensão (120 VAC) (uma característica de dispositivos de corte ultrassônicos gerais) é a utilização de chaveamento de baixa tensão ao longo de todo o processo de formação de onda e a amplificação do sinal de acionamento apenas diretamente antes do estágio do transformador. Por essa razão, em um aspecto da presente descrição, a energia é derivada de apenas uma bateria, ou um grupo de baterias, pequena o suficiente para se encaixar no interior de um conjunto de empunhadura. A tecnologia de bateria do estado da técnica fornece baterias potentes de alguns centímetros de altura e largura e alguns milímetros de profundidade. Pela combinação das características da presente descrição para fornecer um dispositivo ultrassônico autocontido e autoalimentado, pode-se obter uma redução do custo de produção.[0372] A feature of the present disclosure that breaks the dependence on high voltage (120 VAC) input power (a characteristic of general ultrasonic cutting devices) is the utilization of low voltage switching throughout the entire process of forming wave and the amplification of the drive signal only directly before the transformer stage. Therefore, in one aspect of the present disclosure, power is derived from just one battery, or group of batteries, small enough to fit inside a grip assembly. State-of-the-art battery technology provides powerful batteries a few centimeters high and wide and a few millimeters deep. By combining the features of the present disclosure to provide a self-contained and self-powered ultrasonic device, a reduction in production cost can be achieved.

[0373] A saída da fonte de alimentação 3304 é alimentada ao processador 3302 e o energiza. O processador 3302 recebe e envia sinais e, conforme será descrito abaixo, funciona de acordo com uma lógica personalizada ou de acordo com programas de computador que são executados pelo processador 3302. Conforme discutido acima, o circuito elétrico 3300 pode também incluir uma memória 3326, de preferência, uma memória de acesso aleatório (RAM) que armazena instruções e dados legíveis por computador.[0373] The output of the power supply 3304 is fed to the processor 3302 and powers it. The processor 3302 receives and sends signals and, as will be described below, operates according to custom logic or according to computer programs that are executed by the processor 3302. As discussed above, the electrical circuit 3300 may also include a memory 3326, preferably a random access memory (RAM) that stores computer-readable instructions and data.

[0374] A saída da fonte de alimentação 3304 também é direcionada à chave 3306 tendo um ciclo de trabalho controlado pelo processador 3302. Ao controlar o tempo de permanência da chave 3306, o processador 3302 é capaz de determinar a quantidade total de energia que é, por fim, fornecida ao transdutor 1120. Em um aspecto, a chave 3306 é um MOSFET, embora outras configurações de chave e chaveamento também sejam adaptáveis. A saída da chave 3306 é alimentada a um circuito de acionamento 3308 que contém, por exemplo, um circuito de detecção de fase para fase bloqueada (PLL) e/ou um filtro passa baixa e/ou um oscilador controlado por tensão. A saída da chave 3306 é amostrada pelo processador 3302 para determinar a tensão e a corrente do sinal de saída (VIN e IIN, respectivamente). Esses valores são utilizados em uma arquitetura de retroinformação para ajustar a modulação por largura de pulso da chave 3306. Por exemplo, o ciclo de trabalho da chave 3306 pode variar de cerca de 20% a cerca de 80%, dependendo da saída desejada e real da chave 3306.[0374] The output of the power supply 3304 is also directed to the switch 3306 having a duty cycle controlled by the processor 3302. By controlling the dwell time of the switch 3306, the processor 3302 is able to determine the total amount of power that is , ultimately supplied to transducer 1120. In one aspect, switch 3306 is a MOSFET, although other switch and switching configurations are also adaptable. The output of the switch 3306 is fed to a drive circuit 3308 that contains, for example, a phase-to-phase-locked (PLL) detection circuit and/or a low-pass filter and/or a voltage-controlled oscillator. The output of switch 3306 is sampled by processor 3302 to determine the voltage and current of the output signal (VIN and IIN, respectively). These values are used in a feedback architecture to adjust the pulse width modulation of the switch 3306. For example, the duty cycle of the switch 3306 can vary from about 20% to about 80% depending on the desired and actual output. from key 3306.

[0375] O circuito de acionamento 3308, que recebe o sinal da chave 3306, inclui um circuito oscilatório que transforma a saída da chave 3306 em um sinal elétrico tendo uma frequência ultrassônica, por exemplo, de 55 kHz (VCO). Conforme explicado acima, uma versão suavizada dessa forma de onda ultrassônica é, por fim, alimentada ao transdutor ultrassônico 1120 para produzir uma onda senoidal ressonante ao longo do guia de ondas de transmissão ultrassônica.[0375] The drive circuit 3308, which receives the signal from the switch 3306, includes an oscillatory circuit that transforms the output of the switch 3306 into an electrical signal having an ultrasonic frequency, for example, 55 kHz (VCO). As explained above, a smoothed version of this ultrasonic waveform is ultimately fed to the ultrasonic transducer 1120 to produce a resonant sine wave along the ultrasonic transmission waveguide.

[0376] Na saída do circuito de acionamento 3308 existe um transformador 3310 que é capaz de elevar o(s) sinal(is) de baixa tensão para uma tensão mais alta. Observa-se que o chaveamento a montante, antes do transformador 3310, é realizado em baixas tensões (por exemplo, acionado por bateria), algo que, até o momento, não era possível para dispositivos ultrassônicos de corte e cauterização. Isto ocorre, ao menos parcialmente, pelo fato de que o dispositivo vantajosamente utiliza dispositivos de chaveamento MOSFET de baixa resistência. As chaves MOSFET de baixa resistência são vantajosas, uma vez que produzem menores perdas de chaveamento e menos calor que um dispositivo MOSFET tradicional e possibilitam maior corrente para passagem. Portanto, o estágio de chaveamento (pré- transformador) pode ser caracterizado como de baixa tensão/alta corrente. Para garantir a menor resistência do(s) MOSFET(s) do amplificador, o(s) MOSFET(s) é(são) executado(s), por exemplo, a 10 V. Nesse caso, uma fonte de alimentação de 10 VDC separada pode ser utilizada para alimentar a porta MOSFET, o que garante que o MOSFET esteja totalmente ligado e que uma resistência razoavelmente baixa seja atingida. Em um aspecto da presente descrição, o transformador 3310 eleva a tensão da bateria para 120 V de valor quadrático médio (RMS). Os transformadores são conhecidos na técnica e, portanto, não são aqui explicados em detalhe.[0376] At the output of the drive circuit 3308 there is a transformer 3310 that is capable of raising the low voltage signal(s) to a higher voltage. It is noted that the upstream switching, before the 3310 transformer, is performed at low voltages (e.g. battery driven), something that, until now, has not been possible for ultrasonic cutting and cauterizing devices. This is, at least partially, due to the fact that the device advantageously uses low-resistance MOSFET switching devices. Low-resistance MOSFET switches are advantageous, as they produce lower switching losses and less heat than a traditional MOSFET device and allow greater current to pass through. Therefore, the switching stage (pre-transformer) can be characterized as low voltage/high current. To ensure the lowest resistance of the amplifier's MOSFET(s), the MOSFET(s) is run, for example, at 10 V. In this case, a 10 VDC power supply A separate switch can be used to power the MOSFET gate, which ensures that the MOSFET is fully turned on and that a reasonably low resistance is achieved. In one aspect of the present disclosure, transformer 3310 raises the battery voltage to 120 V root mean square (RMS). Transformers are known in the art and are therefore not explained in detail here.

[0377] Nas configurações descritas do circuito, a degradação do componente de circuito pode afetar negativamente o desempenho de circuito do circuito. Um fator que afeta diretamente o desempenho do componente é o calor. Os circuitos conhecidos em geral monitoram as temperaturas de chaveamento (ou seja, as temperaturas do MOSFET). Entretanto, devido aos avanços tecnológicos nos projetos de MOSFET e devido à correspondente redução no tamanho, as temperaturas de MOSFET não são mais um indicador válido de cargas e de calor do circuito. Por este motivo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, um circuito de detecção 3314 detecta a temperatura do transformador 3310. Essa detecção de temperatura é vantajosa, pois o transformador 3310 é operado na sua temperatura máxima ou muito próximo a ela, durante o uso do dispositivo. A temperatura adicional fará com que o material do núcleo, por exemplo, a ferrita, se rompa e um dano permanente pode ocorrer. A presente descrição pode responder a uma temperatura máxima do transformador 3310, por exemplo, reduzindo a energia de acionamento no transformador 3310, sinalizando o usuário, desligando a energia, pulsando a energia ou por meio de outras respostas apropriadas.[0377] In the described circuit configurations, circuit component degradation may negatively affect the circuit performance of the circuit. One factor that directly affects component performance is heat. Known circuits generally monitor switching temperatures (i.e., MOSFET temperatures). However, due to technological advances in MOSFET designs and due to the corresponding reduction in size, MOSFET temperatures are no longer a valid indicator of circuit loads and heat. For this reason, according to at least one aspect of the present description, a detection circuit 3314 detects the temperature of the transformer 3310. This temperature detection is advantageous because the transformer 3310 is operated at or very close to its maximum temperature. while using the device. The additional temperature will cause the core material, for example ferrite, to rupture and permanent damage may occur. The present disclosure may respond to a maximum temperature of the transformer 3310, for example, by reducing the drive power in the transformer 3310, signaling the user, turning off the power, pulsing the power, or through other appropriate responses.

[0378] Em um aspecto da presente descrição, o processador 3302 está acoplado de forma comunicativa ao atuador de extremidade (por exemplo, 1122, 1125) que é utilizado para colocar o material em contato físico com a lâmina ultrassônica (por exemplo, 1128, 1149). São fornecidos sensores que medem, no atuador de extremidade, um valor de força de travamento (existente dentro de uma faixa conhecida) e, com base no valor de força de travamento recebido, o processador 3302 varia a tensão de movimento VM. Uma vez que os altos valores de força, combinados com uma taxa de movimento definida, podem resultar em altas temperaturas da lâmina, um sensor de temperatura 3332 pode ser acoplado de forma comunicativa ao processador 3302, em que o processador 3302 é operável para receber e interpretar um sinal que indica uma temperatura atual da lâmina a partir do sensor de temperatura 3336 e para determinar uma frequência alvo de movimento da lâmina com base na temperatura recebida. Em um outro aspecto, sensores de força, como manômetros de tensão mecânica ou sensores de pressão, podem ser acoplados ao gatilho (por exemplo, 1143, 1147) para medir a força aplicada ao gatilho pelo usuário. Em um outro aspecto, sensores de força, como manômetros de tensão mecânica ou sensores de pressão, podem ser acoplados a um botão da chave de modo que a intensidade do deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário ao botão de chave.[0378] In one aspect of the present disclosure, the processor 3302 is communicatively coupled to the end actuator (e.g., 1122, 1125) that is used to place the material in physical contact with the ultrasonic blade (e.g., 1128, 1149). Sensors are provided that measure, at the end actuator, a locking force value (existing within a known range) and, based on the received locking force value, the 3302 processor varies the VM movement voltage. Since high values of force, combined with a defined rate of motion, can result in high blade temperatures, a temperature sensor 3332 may be communicatively coupled to the processor 3302, wherein the processor 3302 is operable to receive and interpret a signal indicating a current blade temperature from the temperature sensor 3336 and to determine a target frequency of blade movement based on the received temperature. In another aspect, force sensors, such as mechanical tension gauges or pressure sensors, can be coupled to the trigger (e.g., 1143, 1147) to measure the force applied to the trigger by the user. In another aspect, force sensors, such as mechanical strain gauges or pressure sensors, can be coupled to a switch button so that the magnitude of displacement corresponds to the force applied by the user to the switch button.

[0379] De acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, a porção PLL do circuito de acionamento 3308, que é acoplada ao processador 3302, é capaz de determinar uma frequência de movimento do guia de ondas e comunicar essa frequência ao processador 3302. O processador 3302 armazena o valor dessa frequência na memória 3326 quando o dispositivo é desligado. Ao ler o clock 3330, o processador 3302 é capaz de determinar um tempo decorrido depois que o dispositivo é desligado e recuperar a última frequência de movimento do guia de onda caso o tempo decorrido seja menor que um valor predeterminado. O dispositivo pode, então, iniciar na última frequência, que, presumivelmente, é a frequência ideal para a carga de corrente.[0379] According to at least one aspect of the present description, the PLL portion of the drive circuit 3308, which is coupled to the processor 3302, is capable of determining a waveguide movement frequency and communicating that frequency to the processor 3302. Processor 3302 stores the value of this frequency in memory 3326 when the device is turned off. By reading the clock 3330, the processor 3302 is able to determine an elapsed time after the device is turned off and recover the last moving frequency of the waveguide if the elapsed time is less than a predetermined value. The device can then start at the latter frequency, which presumably is the optimal frequency for charging current.

Instrumento cirúrgico de mão modular acionado por bateria com circuitos geradores de múltiplos estágiosModular Battery-Powered Handheld Surgical Instrument with Multi-Stage Generator Circuits

[0380] Em um outro aspecto, a presente descrição fornece um instrumento cirúrgico de mão modular alimentado por bateria com circuitos geradores de multiestágios. É descrito um instrumento cirúrgico que inclui um conjunto de bateria, um conjunto de empunhadura, e um conjunto de eixo de acionamento, em que o conjunto de bateria e o conjunto de eixo de acionamento são configurados para mecânica e eletricamente conectar o conjunto de empunhadura. O conjunto de bateria inclui um circuito de controle configurado para gerar uma forma de onda digital. O conjunto de empunhadura inclui um primeiro circuito de estágio configurado para receber a forma de onda digital, converter a forma de onda digital em uma forma de onda analógica e amplificar a forma de onda analógica. O conjunto de eixo de acionamento inclui um segundo circuito de estágio acoplado ao primeiro circuito de estágio para receber, amplificar e aplicar a forma de onda analógica a uma carga.[0380] In another aspect, the present disclosure provides a battery-powered modular handheld surgical instrument with multistage generator circuits. A surgical instrument is described that includes a battery assembly, a handle assembly, and a drive shaft assembly, wherein the battery assembly and the drive shaft assembly are configured to mechanically and electrically connect the handle assembly. The drum set includes a control circuit configured to generate a digital waveform. The handle assembly includes a first stage circuit configured to receive the digital waveform, convert the digital waveform to an analog waveform, and amplify the analog waveform. The drive shaft assembly includes a second stage circuit coupled to the first stage circuit to receive, amplify, and apply the analog waveform to a load.

[0381] Em um aspecto, a presente descrição fornece um instrumento cirúrgico, que compreende: um conjunto de bateria, que compreende um circuito de controle que compreende uma bateria, uma memória acoplado à bateria, e um processador acoplado à memória e à bateria, em que o processador é configurado para gerar uma forma de onda digital; um conjunto de empunhadura que compreende um primeiro circuito de estágio acoplado ao processador, em que o primeiro circuito de estágio compreende um conversor digital para analógico (DAC) e um primeiro circuito de estágio amplificador, em que o DAC é configurado para receber a forma de onda digital e converter a forma de onda digital em uma forma de onda analógica, em que o primeiro circuito amplificador de estágio é configurado para receber e amplificar a forma de onda analógica; e um conjunto de eixo de acionamento que compreende um segundo circuito de estágio acoplado ao primeiro circuito amplificador de estágio para receber a forma de onda analógica, amplificar a forma de onda analógica, e aplicar a forma de onda analógica a uma carga; em que o conjunto de bateria e o conjunto de eixo de acionamento são configurados para se conectarem mecânica e eletricamente ao conjunto de empunhadura.[0381] In one aspect, the present description provides a surgical instrument, which comprises: a battery assembly, which comprises a control circuit comprising a battery, a memory coupled to the battery, and a processor coupled to the memory and the battery, wherein the processor is configured to generate a digital waveform; a handle assembly comprising a first stage circuit coupled to the processor, wherein the first stage circuit comprises a digital to analog converter (DAC) and a first amplifier stage circuit, wherein the DAC is configured to receive the form of digital wave and converting the digital waveform into an analog waveform, wherein the first stage amplifier circuit is configured to receive and amplify the analog waveform; and a drive shaft assembly comprising a second stage circuit coupled to the first stage amplifier circuit for receiving the analog waveform, amplifying the analog waveform, and applying the analog waveform to a load; wherein the battery assembly and drive shaft assembly are configured to mechanically and electrically connect to the grip assembly.

[0382] A carga pode compreender qualquer um dentre um transdutor ultrassônico, um eletrodo ou um sensor, ou quaisquer combinações dos mesmos. O primeiro circuito de estágio pode compreender um primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico e um primeiro circuito de estágio de acionamento de corrente de alta frequência. O circuito de controle pode ser configurado para acionar o primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico e o primeiro circuito de estágio de acionamento de corrente de alta frequência, independentemente ou simultaneamente. O primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico pode ser configurado para se acoplar a um segundo circuito de estágio circuito de acionamento ultrassônico. O segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico pode ser configurado para se acoplar a um transdutor ultrassônico. O primeiro circuito de estágio de acionamento de corrente de alta frequência de primeiro estágio pode ser configurado para se acoplar a um segundo circuito de estágio de alta frequência. O segundo circuito de estágio de acionamento de alta frequência pode ser configurado para se acoplar a um eletrodo.[0382] The payload may comprise any of an ultrasonic transducer, an electrode or a sensor, or any combinations thereof. The first stage circuit may comprise an ultrasonic drive first stage circuit and a high frequency current drive first stage circuit. The control circuit may be configured to drive the first ultrasonic drive stage circuit and the first high frequency current drive stage circuit independently or simultaneously. The first ultrasonic drive stage circuit may be configured to couple to a second stage ultrasonic drive circuit. The second ultrasonic drive stage circuit can be configured to couple to an ultrasonic transducer. The first stage high frequency current drive stage circuit may be configured to couple with a second high frequency stage circuit. The second high frequency drive stage circuit may be configured to couple to an electrode.

[0383] O primeiro circuito de estágio pode compreender um primeiro circuito de estágio de acionamento de sensor. O primeiro circuito de estágio de acionamento de sensor pode ser configurado a um segundo circuito de estágio de acionamento. O segundo circuito de estágio de acionamento de sensor pode ser configurado para se acoplar a um sensor.[0383] The first stage circuit may comprise a first sensor drive stage circuit. The first sensor trigger stage circuit may be configured to a second trigger stage circuit. The second sensor drive stage circuit may be configured to couple to a sensor.

[0384] Em um outro aspecto, a presente descrição fornece um instrumento cirúrgico, que compreende: um conjunto de bateria, que compreende um circuito de controle que compreende uma bateria, uma memória acoplado à bateria, e um processador acoplado à memória e à bateria, em que o processador é configurado para gerar uma forma de onda digital; um conjunto de empunhadura que compreende um primeiro circuito de estágio comum acoplado ao processador, em que o primeiro circuito de estágio comum compreende um conversor digital para analógico (DAC) e um primeiro circuito amplificador de estágio comum, em que o DAC é configurado para receber a forma de onda digital e converter a forma de onda digital em uma forma de onda analógica, em que o primeiro circuito amplificador de estágio comum é configurado para receber e amplificar a forma de onda analógica; e um conjunto de eixo de acionamento que compreende um segundo circuito de estágio acoplado ao primeiro circuito amplificador de estágio comum para receber a forma de onda analógica, amplificar a forma de onda analógica, e aplicar a forma de onda analógica a uma carga; em que o conjunto de bateria e o conjunto de eixo de acionamento são configurados para se conectarem mecânica e eletricamente ao conjunto de empunhadura.[0384] In another aspect, the present description provides a surgical instrument, which comprises: a battery assembly, which comprises a control circuit comprising a battery, a memory coupled to the battery, and a processor coupled to the memory and the battery , wherein the processor is configured to generate a digital waveform; a handle assembly comprising a first common stage circuit coupled to the processor, wherein the first common stage circuit comprises a digital to analog converter (DAC) and a first common stage amplifier circuit, wherein the DAC is configured to receive the digital waveform and converting the digital waveform into an analog waveform, wherein the first common stage amplifier circuit is configured to receive and amplify the analog waveform; and a drive shaft assembly comprising a second stage circuit coupled to the first common stage amplifier circuit for receiving the analog waveform, amplifying the analog waveform, and applying the analog waveform to a load; wherein the battery assembly and drive shaft assembly are configured to mechanically and electrically connect to the grip assembly.

[0385] A carga pode compreender qualquer um dentre um transdutor ultrassônico, um eletrodo ou um sensor, ou quaisquer combinações dos mesmos. O primeiro circuito de estágio comum pode ser configurado para acionar circuitos ultrassônicos, de alta frequência, ou sensores. O primeiro circuito estágio de acionamento comum pode ser configurado para se acoplar a um segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico, um segundo circuito de estágio de acionamento de alta frequência, ou um segundo circuito de estágio de acionamento de sensor. O segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico pode ser configurado para se acoplar a um transdutor ultrassônico, o segundo circuito de estágio de acionamento de alta frequência é configurado para se acoplar a um eletrodo, e o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor é configurado para se acoplar a um sensor.[0385] The payload may comprise any one of an ultrasonic transducer, an electrode or a sensor, or any combinations thereof. The first common stage circuit can be configured to drive ultrasonic, high frequency, or sensor circuits. The first common drive stage circuit may be configured to couple to a second ultrasonic drive stage circuit, a second high frequency drive stage circuit, or a second sensor drive stage circuit. The second ultrasonic drive stage circuit may be configured to couple to an ultrasonic transducer, the second high frequency drive stage circuit is configured to couple to an electrode, and the second sensor drive stage circuit is configured to couple to a sensor.

[0386] Em um outro aspecto, a presente descrição fornece um instrumento cirúrgico, que compreende: um circuito de controle que compreende uma memória acoplada a um processador, em que o processador é configurado para gerar uma forma de onda digital; um conjunto de empunhadura que compreende um primeiro circuito de estágio comum acoplado ao processador, o primeiro circuito de estágio comum configurado para receber a forma de onda digital, converter a forma de onda digital em uma forma de onda analógica, e amplificar a forma de onda analógica; e um conjunto de eixo de acionamento que compreende um segundo circuito de estágio acoplado ao primeiro circuito de estágio comum para receber e amplificar a forma de onda analógica; em que o conjunto de eixo de acionamento é configurado para se conectar mecânica e eletricamente ao conjunto de empunhadura.[0386] In another aspect, the present description provides a surgical instrument, which comprises: a control circuit comprising a memory coupled to a processor, wherein the processor is configured to generate a digital waveform; a handle assembly comprising a first common stage circuit coupled to the processor, the first common stage circuit configured to receive the digital waveform, convert the digital waveform to an analog waveform, and amplify the waveform analog; and a drive shaft assembly comprising a second stage circuit coupled to the common first stage circuit for receiving and amplifying the analog waveform; wherein the drive shaft assembly is configured to mechanically and electrically connect to the grip assembly.

[0387] O primeiro circuito de estágio comum pode ser configurado para acionar circuitos ultrassônicos, de alta frequência, ou sensores. O primeiro circuito estágio de acionamento comum pode ser configurado para se acoplar a um segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico, um segundo circuito de estágio de acionamento de alta frequência, ou um segundo circuito de estágio de acionamento de sensor. O segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico pode ser configurado para se acoplar a um transdutor ultrassônico, o segundo circuito de estágio de acionamento de alta frequência é configurado para se acoplar a um eletrodo, e o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor é configurado para se acoplar a um sensor.[0387] The first common stage circuit can be configured to drive ultrasonic, high frequency, or sensor circuits. The first common drive stage circuit may be configured to couple to a second ultrasonic drive stage circuit, a second high frequency drive stage circuit, or a second sensor drive stage circuit. The second ultrasonic drive stage circuit may be configured to couple to an ultrasonic transducer, the second high frequency drive stage circuit is configured to couple to an electrode, and the second sensor drive stage circuit is configured to couple to a sensor.

[0388] A Figura 34 ilustra um circuito gerador 3400 dividido em um primeiro circuito de estágio 3404 e um segundo circuito de estágio 3406, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, os instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 aqui descritos podem compreender um circuito gerador 3400 dividido em múltiplos estágios. Por exemplo, os instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 podem compreender o circuito gerador 3400 dividido em ao menos dois circuitos: o primeiro circuito de estágio 3404 e o segundo circuito de estágio 3406 de amplificação permitindo a operação de energia de RF apenas, energia ultrassônica apenas, e/ou uma combinação de energia de RF e energia ultrassônica. Um conjunto de eixo de acionamento modular 3414 de combinação ser alimentado pelo primeiro circuito de estágio comum 3404 localizado em um conjunto de empunhadura 3412 e o segundo circuito de estágio modular 3406 integral com o conjunto de eixo de acionamento modular 3414. Como anteriormente discutido nesta descrição em conexão com os instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000, um conjunto de bateria 3410 e o conjunto de eixo de acionamento 3414 são configurados para mecanicamente e eletricamente se conectarem ao conjunto de empunhadura 3412. O conjunto de atuador de extremidade é configurado para se conectar mecânica e eletricamente ao conjunto de eixo de acionamento 3414.[0388] Figure 34 illustrates a generator circuit 3400 divided into a first stage circuit 3404 and a second stage circuit 3406, in accordance with at least one aspect of the present description. In one aspect, the surgical instruments of the surgical system 1000 described herein may comprise a generator circuit 3400 divided into multiple stages. For example, the surgical instruments of the surgical system 1000 may comprise the generator circuit 3400 divided into at least two circuits: the first stage circuit 3404 and the second stage amplification circuit 3406 allowing operation of RF energy only, ultrasonic energy only. , and/or a combination of RF energy and ultrasonic energy. A combination modular drive shaft assembly 3414 will be powered by the first common stage circuit 3404 located in a grip assembly 3412 and the second modular stage circuit 3406 integral with the modular drive shaft assembly 3414. As previously discussed in this description In connection with the surgical instruments of the surgical system 1000, a battery assembly 3410 and the drive shaft assembly 3414 are configured to mechanically and electrically connect to the handle assembly 3412. The end actuator assembly is configured to mechanically connect and electrically to the 3414 drive shaft assembly.

[0389] Voltando-se agora para a Figura 34, o circuito gerador 3400 é dividido em múltiplos estágios localizados em múltiplos conjuntos modulares de um instrumento cirúrgico, como os instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 aqui descritos. Em um aspecto, um circuito de controle de estágio 3402 pode estar situado no conjunto de bateria 3410 do instrumento cirúrgico. O circuito de controle de estágio 3402 é um circuito de controle 3200 conforme descrito em conexão com a Figura 32. O circuito de controle 3200 compreende um processador 3214, que inclui memória interna 3217 (Figura 34) (por exemplo, memória volátil e não volátil), e é eletricamente acoplado a uma bateria 3211. A bateria 3211 fornece energia para o primeiro circuito de estágio 3404, o segundo circuito de estágio 3406, e um terceiro circuito de estágio 3408, respectivamente. Conforme anteriormente discutido, o circuito de controle 3200 gera uma forma de onda digital 4300 (Figura 43) com o uso de circuitos e técnicas descritas em conexão com as Figuras 41 e 42. Novamente com referência à Figura 34, a forma de onda digital 4300 pode ser configurada para acionar um transdutor ultrassônico, eletrodos de alta frequência (por exemplo, RF), ou uma combinação dos mesmos, independentemente ou simultaneamente. Se acionados simultaneamente, circuitos de filtro podem ser fornecidos nos primeiros circuitos de estágio correspondentes 3404 para selecionar tanto a forma de onda ultrassônica quanto a forma de onda de RF. Essas técnicas de filtragem são descritas na publicação de pedido de patente US n° US-2017-0086910-A1, de propriedade comum, intitulado TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0389] Turning now to Figure 34, the generator circuit 3400 is divided into multiple stages located in multiple modular assemblies of a surgical instrument, such as the surgical instruments of the surgical system 1000 described herein. In one aspect, a stage control circuit 3402 may be situated in the battery pack 3410 of the surgical instrument. Stage control circuit 3402 is a control circuit 3200 as described in connection with Figure 32. Control circuit 3200 comprises a processor 3214, which includes internal memory 3217 (Figure 34) (e.g., volatile and non-volatile memory ), and is electrically coupled to a battery 3211. The battery 3211 provides power to the first stage circuit 3404, the second stage circuit 3406, and a third stage circuit 3408, respectively. As previously discussed, the control circuit 3200 generates a digital waveform 4300 (Figure 43) using circuits and techniques described in connection with Figures 41 and 42. Again with reference to Figure 34, the digital waveform 4300 can be configured to drive an ultrasonic transducer, high frequency electrodes (e.g., RF), or a combination thereof, independently or simultaneously. If driven simultaneously, filter circuits may be provided in corresponding first stage circuits 3404 to select both the ultrasonic waveform and the RF waveform. These filtering techniques are described in commonly owned US Patent Application Publication No. US-2017-0086910-A1 entitled TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0390] Os primeiros circuitos de estágio 3404 (por exemplo, o primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3420, o primeiro circuito de estágio de acionamento de RF 3422, e o primeiro circuito de estágio de acionamento de sensor 3424) estão localizados em um conjunto de empunhadura 3412 do instrumento cirúrgico. O circuito de controle 3200 fornece o sinal de acionamento ultrassônico para o primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3420 através das saídas SCL-A, SDA-A do circuito de controle 3200. O primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3420 é descrito em detalhes em conexão com a Figura 29. O circuito de controle 3200 fornece o sinal de acionamento RF para o primeiro circuito de estágio de acionamento de RF 3422 através das saídas SCL-B, SDA-B do circuito de controle 3200. O primeiro circuito de estágio de acionamento RF 3422 é descrito em detalhes em conexão com a Figura 36. O circuito de controle 3200 fornece o sinal de acionamento do sensor ao primeiro circuito de estágio de acionamento do sensor 3424 através das saídas SCL-C, SDA-C do circuito de controle 3200. Em geral, cada um dentre os primeiros circuitos de estágio 3404 inclui um conversor digital para analógico (DAC) e uma primeira seção de amplificador de estágio para acionar os segundos circuitos de estágio 3406. As saídas dos primeiros circuitos de estágio 3404 são fornecidas para as entradas dos segundos circuitos de estágio 3406.[0390] The first stage circuits 3404 (e.g., the first ultrasonic drive stage circuit 3420, the first RF drive stage circuit 3422, and the first sensor drive stage circuit 3424) are located in a surgical instrument handle set 3412. The control circuit 3200 provides the ultrasonic drive signal to the first ultrasonic drive stage circuit 3420 through the SCL-A, SDA-A outputs of the control circuit 3200. The first ultrasonic drive stage circuit 3420 is described in detail in connection with Figure 29. The control circuit 3200 provides the RF trigger signal to the first RF trigger stage circuit 3422 through the SCL-B, SDA-B outputs of the control circuit 3200. The first stage circuit RF drive stage 3422 is described in detail in connection with Figure 36. Control circuit 3200 provides the sensor drive signal to the first sensor drive stage circuit 3424 via the SCL-C, SDA-C outputs of the RF drive stage circuit 3422. control 3200. In general, each of the first stage circuits 3404 includes a digital-to-analog converter (DAC) and a first stage amplifier section for driving the second stage circuits 3406. The outputs of the first stage circuits 3404 are provided for the inputs of the 3406 second stage circuits.

[0391] O circuito de controle 3200 é configurado para detectar quais módulos são plugados no circuito de controle 3200. Por exemplo, o circuito de controle 3200 é configurado para detectar se o primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3420, o primeiro circuito estágio de acionamento de RF 3422, ou o primeiro circuito de estágio de acionamento de sensor 3424 situado no conjunto de empunhadura 3412 está conectado ao conjunto de bateria 3410. Da mesma forma, cada um dentre os primeiros circuitos de estágio 3404 pode detectar quais segundos circuitos de estágio 3406 estão conectados ao mesmo e qual informação é fornecida de volta ao circuito de controle 3200 para determinar que tipo de forma de onda de sinal gerar. De modo similar, cada um dentre os segundos circuitos de estágio 3406 pode detectar quais terceiros circuitos de estágio 3408 ou componentes estão conectados ao mesmo e qual informação é fornecida de volta ao circuito de controle 3200 para determinar que tipo de forma de onda de sinal gerar.[0391] Control circuit 3200 is configured to detect which modules are plugged into control circuit 3200. For example, control circuit 3200 is configured to detect whether the first ultrasonic drive stage circuit 3420, the first ultrasonic drive stage circuit RF drive 3422, or the first sensor drive stage circuit 3424 located in the grip assembly 3412 is connected to the battery pack 3410. Likewise, each of the first stage circuits 3404 can detect which second stage circuits 3406 are connected thereto and what information is fed back to the control circuit 3200 to determine what type of signal waveform to generate. Similarly, each of the second stage circuits 3406 can detect which third stage circuits 3408 or components are connected thereto and what information is fed back to the control circuit 3200 to determine what type of signal waveform to generate. .

[0392] Em um aspecto, os segundos circuitos de estágio 3406 (por exemplo, o segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430, o segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3432, e o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor 3434) estão localizados no conjunto de eixo de acionamento 3414 do instrumento cirúrgico. O primeiro circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3420 fornece um sinal para o segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430 através de saídas US-esquerda/US- direta. O segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430 é descrito em detalhes em conexão com as Figuras 30 e 31. Além de um transformador (Figuras 30 e 31), o segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430 também pode incluir filtro, amplificador, e circuitos de condicionamento de sinal. O primeiro circuito de estágio de acionamento de corrente (RF) de alta frequência 3422 fornece um sinal para o segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3432 através das saídas de RF-esquerda/RF direita. Além de um transformador e capacitores de bloqueio, o segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3432 também pode incluir filtro, amplificador, e circuitos de condicionamento de sinal. O primeiro circuito de estágio de acionamento de sensor 3424 fornece um sinal para o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor 3434 através de saídas sensor- 1/sensor-2. O segundo circuito de estágio de acionamento de sensor 3434 pode incluir filtro, amplificador, e circuitos de condicionamento de sinal dependendo do tipo de sensor. As saídas dos segundos circuitos de estágio 3406 são fornecidas para as entradas dos terceiros circuitos de estágio 3408.[0392] In one aspect, the second stage circuits 3406 (e.g., the second ultrasonic drive stage circuit 3430, the second RF drive stage circuit 3432, and the second sensor drive stage circuit 3434) are located on the 3414 drive shaft assembly of the surgical instrument. The first ultrasonic drive stage circuit 3420 provides a signal to the second ultrasonic drive stage circuit 3430 via US-left/US-forward outputs. The second ultrasonic drive stage circuit 3430 is described in detail in connection with Figures 30 and 31. In addition to a transformer (Figures 30 and 31), the second ultrasonic drive stage circuit 3430 may also include a filter, amplifier, and signal conditioning circuits. The first high-frequency current (RF) drive stage circuit 3422 provides a signal to the second RF drive stage circuit 3432 via the RF-left/RF-right outputs. In addition to a transformer and blocking capacitors, the 3432 second RF drive stage circuit may also include filter, amplifier, and signal conditioning circuits. The first sensor drive stage circuit 3424 provides a signal to the second sensor drive stage circuit 3434 via sensor-1/sensor-2 outputs. The second sensor driver stage circuit 3434 may include filter, amplifier, and signal conditioning circuitry depending on the type of sensor. The outputs of the second stage circuits 3406 are provided to the inputs of the third stage circuits 3408.

[0393] Em um aspecto, os terceiros circuitos de estágio 3408 (por exemplo, o transdutor ultrassônico 1120, os eletrodos de RF 3074a, 3074b, e os sensores 3440) podem estar situados em vários conjuntos 3416 dos Instrumentos cirúrgicos. Em um aspecto, o segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430 fornece um sinal de acionamento à pilha piezoelétrica do transdutor ultrassônico 1120. Em um aspecto, o transdutor ultrassônico 1120 está localizado no conjunto de transdutor ultrassônico do instrumento cirúrgico. Em outros aspectos, entretanto, o transdutor ultrassônico 1120 pode estar situado no conjunto de empunhadura 3412, no conjunto de eixo de acionamento 3414 ou no atuador de extremidade. Em um aspecto, o segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3432 fornece um sinal de acionamento aos eletrodos de RF 3074a, 3074b, que estão geralmente localizados na porção de atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. Em um aspecto, o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor 3434 fornece um sinal de acionamento a vários sensores 3440 localizados no instrumento cirúrgico.[0393] In one aspect, third stage circuits 3408 (e.g., ultrasonic transducer 1120, RF electrodes 3074a, 3074b, and sensors 3440) may be located in various sets 3416 of the Surgical Instruments. In one aspect, the second ultrasonic drive stage circuit 3430 provides a drive signal to the piezoelectric stack of the ultrasonic transducer 1120. In one aspect, the ultrasonic transducer 1120 is located in the ultrasonic transducer assembly of the surgical instrument. In other aspects, however, the ultrasonic transducer 1120 may be located in the handle assembly 3412, the drive shaft assembly 3414, or the end actuator. In one aspect, the second RF drive stage circuit 3432 provides a drive signal to RF electrodes 3074a, 3074b, which are generally located on the end actuator portion of the surgical instrument. In one aspect, the second sensor drive stage circuit 3434 provides a drive signal to a plurality of sensors 3440 located on the surgical instrument.

[0394] A Figura 35 ilustra um circuito gerador 3500 dividido em múltiplos estágios em que um primeiro circuito de estágio 3504 é comum para o segundo circuito de estágio 3506, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, os instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 aqui descritos podem compreender circuito gerador 3500 dividido em múltiplos estágios. Por exemplo, os instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 podem compreender o circuito gerador 3500 dividido em ao menos dois circuitos: o primeiro circuito de estágio 3504 e o segundo circuito de estágio 3506 de amplificação permitindo a operação de energia de alta frequência RF apenas, energia ultrassônica apenas, e/ou uma combinação de energia de RF e energia ultrassônica. Um conjunto de eixo de acionamento modular 3514 de combinação ser alimentado pelo primeiro circuito de estágio comum 3504 localizado em um conjunto de empunhadura 3512 e o segundo circuito de estágio modular 3506 integral com o conjunto de eixo de acionamento modular 3514. Conforme anteriormente discutido nesta descrição em relação aos instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000, um conjunto de bateria 3510 e o conjunto de eixo de acionamento 3514 são configurados para se conectarem mecânica e eletricamente ao conjunto de empunhadura 3512. O conjunto de atuador de extremidade é configurado para mecânica e eletricamente se conectar ao conjunto de eixo de acionamento 3514.[0394] Figure 35 illustrates a generator circuit 3500 divided into multiple stages in which a first stage circuit 3504 is common to the second stage circuit 3506, in accordance with at least one aspect of the present description. In one aspect, the surgical instruments of the surgical system 1000 described herein may comprise generator circuit 3500 divided into multiple stages. For example, the surgical instruments of the surgical system 1000 may comprise the generator circuit 3500 divided into at least two circuits: the first stage circuit 3504 and the second stage amplification circuit 3506 allowing operation of high frequency RF energy only, energy ultrasonic only, and/or a combination of RF energy and ultrasonic energy. A combination modular drive shaft assembly 3514 will be powered by the first common stage circuit 3504 located in a grip assembly 3512 and the second modular stage circuit 3506 integral with the modular drive shaft assembly 3514. As previously discussed in this description With respect to the surgical instruments of the surgical system 1000, a battery assembly 3510 and the drive shaft assembly 3514 are configured to mechanically and electrically connect to the handle assembly 3512. The end actuator assembly is configured to mechanically and electrically connect to each other. connect to 3514 drive shaft assembly.

[0395] Conforme mostrado no exemplo da Figura 35, a porção do conjunto de bateria 3510 do instrumento cirúrgico compreende um primeiro circuito de controle 3502, que inclui o circuito de controle 3200 anteriormente descrito. O conjunto de empunhadura 3512, que se conecta ao conjunto de bateria 3510, compreende um primeiro circuito de estágio de acionamento comum 3420. Conforme anteriormente discutido, o primeiro circuito de estágio de acionamento 3420 é configurado para acionar a corrente ultrassônica de alta frequência (RF), e cargas de sensor. A saída do primeiro circuito de estágio de acionamento comum 3420 pode acionar qualquer um dos segundos circuitos de estágio 3506 como o segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430, o segundo circuito de estágio de acionamento de corrente de alta frequência (RF) 3432, e/ou o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor 3434. O primeiro circuito de estágio de acionamento comum 3420 detecta qual segundo circuito de estágio 3506 está situado no conjunto de eixo de acionamento 3514 quando o conjunto de eixo de acionamento 3514 é conectado ao conjunto de empunhadura 3512. Após o conjunto de eixo de acionamento 3514 ser conectado ao conjunto de empunhadura 3512, o primeiro circuito de estágio de acionamento comum 3420 determina qual dentre os segundos circuitos de estágio 3506 (por exemplo, o segundo circuito de estágio de acionamento ultrassônico 3430, o segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3432, e/ou o segundo circuito de estágio de acionamento de sensor 3434) está situado no conjunto de eixo de acionamento 3514. As informações são fornecidas ao circuito de controle 3200 localizado no conjunto de empunhadura 3512 para fornecer uma forma de onda digital adequada 4300 (Figura 43) ao segundo circuito de estágio 3506 para acionar a carga adequada, por exemplo, ultrassônica, RF ou sensor. Será entendido que circuitos de identificação podem ser incluídos em vários conjuntos 3516 no terceiro circuito de estágio 3508 como o transdutor ultrassônico 1120, os eletrodos 3074a, 3074b, ou os sensores 3440. Dessa forma, quando um terceiro circuito de estágio 3508 é conectado a um segundo circuito de estágio 3506, o segundo circuito de estágio 3506 reconhece o tipo de carga que é necessária com base na informação de identificação.[0395] As shown in the example of Figure 35, the battery pack portion 3510 of the surgical instrument comprises a first control circuit 3502, which includes the previously described control circuit 3200. The grip assembly 3512, which connects to the battery pack 3510, comprises a first common drive stage circuit 3420. As previously discussed, the first drive stage circuit 3420 is configured to drive high frequency ultrasonic current (RF). ), and sensor loads. The output of the first common drive stage circuit 3420 may drive any of the second stage circuits 3506 such as the second ultrasonic drive stage circuit 3430, the second high frequency current (RF) drive stage circuit 3432, and /or the second sensor drive stage circuit 3434. The first common drive stage circuit 3420 detects which second stage circuit 3506 is situated in the drive shaft assembly 3514 when the drive shaft assembly 3514 is connected to the assembly. handle assembly 3512. After the drive shaft assembly 3514 is connected to the handle assembly 3512, the first common drive stage circuit 3420 determines which of the second stage circuits 3506 (e.g., the second ultrasonic drive stage circuit 3430, the second RF drive stage circuit 3432, and/or the second sensor drive stage circuit 3434) is located in the drive shaft assembly 3514. Information is provided to the control circuit 3200 located in the drive shaft assembly. handle 3512 to provide a suitable digital waveform 4300 (Figure 43) to the second stage circuit 3506 to drive the appropriate load, e.g., ultrasonic, RF, or sensor. It will be understood that identification circuits may be included in various assemblies 3516 in the third stage circuit 3508 such as the ultrasonic transducer 1120, the electrodes 3074a, 3074b, or the sensors 3440. Thus, when a third stage circuit 3508 is connected to a second stage circuit 3506, the second stage circuit 3506 recognizes the type of load that is required based on the identification information.

[0396] A Figura 36 é um diagrama esquemático de um aspecto de um circuito elétrico 3600 configurado para acionar uma corrente de alta frequência (RF), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O circuito elétrico 3600 compreende um multiplexador analógico 3680. O multiplexador analógico 3680 multiplexa vários sinais a partir dos canais a montante SCL-A, SDA-A como circuitos de RF, de bateria e de controle de energia. Um sensor de corrente 3682 está acoplado em série à perna de retorno ou de aterramento do circuito de fonte de alimentação para medir a corrente fornecida pela fonte de alimentação. Um sensor de temperatura 3684 de transístor de efeito de campo (FET) fornece a temperatura ambiente. Um temporizador de vigilância de modulação por largura de pulso (PWM) 3688 gera automaticamente uma reinicialização do sistema se o programa principal deixar de repará-lo periodicamente. Ele é fornecido para reiniciar automaticamente o circuito elétrico 3600 quando ele trava ou congela devido a uma falha de software ou hardware. Será reconhecido que o circuito elétrico 3600 pode ser configurado para acionar eletrodos de RF ou para acionar o transdutor ultrassônico 1120 conforme descrito em relação à Figura 29, por exemplo. Consequentemente, com referência novamente agora à Figura 36, o circuito elétrico 3600 pode ser utilizado para acionar tanto eletrodos ultrassônicos quanto de RF de forma intercambiável.[0396] Figure 36 is a schematic diagram of an aspect of an electrical circuit 3600 configured to drive a high frequency (RF) current, in accordance with at least one aspect of the present description. The electrical circuit 3600 comprises an analog multiplexer 3680. The analog multiplexer 3680 multiplexes various signals from the SCL-A, SDA-A upstream channels such as RF, battery and power control circuits. A 3682 current sensor is coupled in series to the return or ground leg of the power supply circuit to measure the current supplied by the power supply. A 3684 field effect transistor (FET) temperature sensor provides the ambient temperature. A 3688 pulse width modulation (PWM) watchdog timer automatically generates a system reset if the main program fails to periodically repair it. It is provided to automatically restart the 3600 electrical circuit when it crashes or freezes due to a software or hardware failure. It will be recognized that the electrical circuit 3600 may be configured to drive RF electrodes or to drive the ultrasonic transducer 1120 as described in relation to Figure 29, for example. Consequently, referring again now to Figure 36, the electrical circuit 3600 can be used to drive both ultrasonic and RF electrodes interchangeably.

[0397] Um circuito de acionamento 3686 fornece saídas de energia de RF à esquerda e à direita. Um sinal digital que representa a forma de onda de sinal é fornecido às entradas SCL-A, SDA-A do multiplexador analógico 3680 a partir de um circuito de controle, como o circuito de controle 3200 (Figura 32). Um conversor de digital para analógico (conversor A-D) 3690 converte a entrada digital em uma saída analógica para gerar um circuito de modulação por largura de pulso 3692 acoplado a um oscilador 3694. O circuito de modulação por largura de pulso 3692 fornece um primeiro sinal para um primeiro circuito de acionamento de porta 3696a acoplado a um primeiro estágio de saída do transístor 3698a para acionar uma primeira saída de energia de RF+ (esquerda). O circuito de modulação por largura de pulso 3692 também fornece um segundo sinal para um segundo circuito de acionamento de porta 3696b acoplado a um segundo estágio de saída do transístor 3698b para acionar uma segunda saída de energia de RF- (direita). Um sensor de tensão 3699 está acoplado entre os terminais de saída de RF de saída/RF à esquerda para medir a tensão de saída. O circuito de acionamento 3686, o primeiro e o segundo circuitos de acionamento 3696a, 3696b, e o primeiro e o segundo estágios de saída do transístor 3698a, 3698b definem um primeiro circuito amplificador de estágio. Em funcionamento, o circuito de controle 3200 (Figura 32) gera uma forma de onda digital 4300 (Figura 43) que usa circuitos como os circuitos de síntese direta digital (DDS) 4100, 4200 (Figuras 41 e 42). O conversor A-D 3690 recebe a forma de onda digital 4300 e a converte em uma forma de onda analógica, que é recebida e amplificada pelo primeiro circuito amplificador de estágio.[0397] A driver circuit 3686 provides left and right RF power outputs. A digital signal representing the signal waveform is supplied to the SCL-A, SDA-A inputs of the 3680 analog multiplexer from a control circuit such as the 3200 control circuit (Figure 32). A digital-to-analog converter (A-D converter) 3690 converts the digital input to an analog output to generate a pulse width modulation circuit 3692 coupled to an oscillator 3694. The pulse width modulation circuit 3692 provides a first signal to a first gate drive circuit 3696a coupled to a first transistor output stage 3698a to drive a first RF+ power output (left). The pulse width modulation circuit 3692 also provides a second signal to a second gate drive circuit 3696b coupled to a second transistor output stage 3698b to drive a second RF-power output (right). A 3699 voltage sensor is coupled between the left output/RF output terminals to measure the output voltage. The driver circuit 3686, the first and second driver circuits 3696a, 3696b, and the first and second transistor output stages 3698a, 3698b define a first stage amplifier circuit. In operation, the control circuit 3200 (Figure 32) generates a digital waveform 4300 (Figure 43) that uses circuits such as digital direct synthesis (DDS) circuits 4100, 4200 (Figures 41 and 42). The A-D converter 3690 receives the digital waveform 4300 and converts it to an analog waveform, which is received and amplified by the first stage amplifier circuit.

[0398] A Figura 37 é um diagrama esquemático do transformador 3700 acoplado ao circuito elétrico 3600 mostrado na Figura 36, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Os terminais de entrada RF+/RF (enrolamento primário) do transformador 3700 estão acoplados eletricamente aos terminais de saída RF esquerdo/RF do circuito elétrico 3600. Um lado do enrolamento secundário está acoplado em série ao primeiro e ao segundo capacitor de bloqueio 3706, 3708. O segundo capacitor de bloqueio está acoplado ao terminal positivo do segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3774a. O outro lado do enrolamento secundário está acoplado ao terminal negativo do segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3774b. A saída positiva do segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3774a é acoplada à lâmina ultrassônica e o segundo terminal terra negativo do segundo circuito de estágio de acionamento de RF 3774b é acoplado a um tubo externo. Em um aspecto, o transformador tem uma razão de voltas de n1:n2 de 1:50.[0398] Figure 37 is a schematic diagram of the transformer 3700 coupled to the electrical circuit 3600 shown in Figure 36, in accordance with at least one aspect of the present description. The RF+/RF (primary winding) input terminals of transformer 3700 are electrically coupled to the left RF/RF output terminals of electrical circuit 3600. One side of the secondary winding is coupled in series to the first and second blocking capacitors 3706, 3708 The second blocking capacitor is coupled to the positive terminal of the 3774a second RF drive stage circuit. The other side of the secondary winding is coupled to the negative terminal of the 3774b second RF drive stage circuit. The positive output of the 3774a second RF drive stage circuit is coupled to the ultrasonic blade and the second negative ground terminal of the 3774b second RF drive stage circuit is coupled to an external tube. In one aspect, the transformer has an n1:n2 turns ratio of 1:50.

[0399] A Figura 38 é um diagrama esquemático de um circuito 3800 compreendendo fontes de alimentação separadas para circuitos de acionamento/energia de alta potência e circuitos de baixa potência, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A fonte de alimentação 3812 inclui uma bateria primária compreendendo a primeira e a segunda baterias primárias 3815, 3817 (por exemplo, baterias de íons de Li) que estão conectadas ao circuito 3800 por uma chave 3818 e uma bateria secundária compreendendo uma bateria secundária 3820 que está conectada ao circuito por uma chave 3823 quando a fonte de alimentação 3812 é inserida no conjunto de bateria. A bateria secundária 3820 é uma bateria de prevenção de queda que tem componentes resistentes à esterilização por radiação gama ou outra radiação. Por exemplo, uma fonte de alimentação de modo de chaveamento 3827 e um circuito de carga opcional no interior do conjunto de bateria podem ser incorporados para possibilitar que a bateria secundária 3820 reduza a queda de tensão das baterias primárias 3815, 3817. Isso garante células totalmente carregadas no início de uma cirurgia que são fáceis de introduzir no campo estéril. As baterias primárias 3815, 3817 podem ser usadas para alimentar os circuitos de controle do motor 3826 e os circuitos de energia 3832 diretamente. Os circuitos de controle de motor 3826 são configurados para controlar um motor, como o motor 3829. A fonte de alimentação/bateria 3812 pode compreender um conjunto de bateria do tipo dupla incluindo baterias primárias de íons de Li 3815, 3817 e baterias secundárias de NiMH 3820 com células de energia dedicadas 3820 para controlar os circuitos eletrônicos da empunhadura 3830 a partir das células de energia dedicadas 3815, 3817 para operar os circuitos de controle do motor 3826 e os circuitos de energia 3832. Nesse caso, o circuito 3810 se alimenta das baterias secundárias 3820 envolvidas no acionamento dos circuitos eletrônicos da empunhadura 3830 quando as baterias primárias 3815, 3817 envolvidas no acionamento dos circuitos de energia 3832 e/ou dos circuitos de controle do motor 3826 estão baixando. Em um aspecto diferente, o circuito 3810 pode incluir um diodo de sentido único que não possibilita que a corrente flua na direção oposta (por exemplo, a partir das baterias envolvidas no acionamento da energia e/ou circuitos de controle do motor para as baterias envolvidas no acionamento dos circuitos eletrônicos).[0399] Figure 38 is a schematic diagram of a circuit 3800 comprising separate power supplies for high-power drive/power circuits and low-power circuits, in accordance with at least one aspect of the present description. The power supply 3812 includes a primary battery comprising first and second primary batteries 3815, 3817 (e.g., Li-ion batteries) that are connected to circuit 3800 by a switch 3818 and a secondary battery comprising a secondary battery 3820 that is connected to the circuit by a switch 3823 when the power supply 3812 is inserted into the battery pack. The 3820 secondary battery is a drop prevention battery that has components resistant to sterilization by gamma radiation or other radiation. For example, a switch mode power supply 3827 and an optional charging circuit within the battery pack may be incorporated to enable the secondary battery 3820 to reduce the voltage drop of the primary batteries 3815, 3817. This ensures cells fully loaded at the beginning of a surgery that are easy to introduce into the sterile field. Primary batteries 3815, 3817 can be used to power engine control circuits 3826 and power circuits 3832 directly. Motor control circuits 3826 are configured to control a motor, such as motor 3829. Power supply/battery 3812 may comprise a dual-type battery pack including primary Li-ion batteries 3815, 3817 and secondary NiMH batteries. 3820 with dedicated power cells 3820 to control the grip electronic circuits 3830 from the dedicated power cells 3815, 3817 to operate the motor control circuits 3826 and the power circuits 3832. In this case, the circuit 3810 is powered by the secondary batteries 3820 involved in driving the electronic circuits of the handle 3830 when the primary batteries 3815, 3817 involved in driving the power circuits 3832 and/or the engine control circuits 3826 are running low. In a different aspect, circuit 3810 may include a one-way diode that does not allow current to flow in the opposite direction (e.g., from the batteries involved in driving the power and/or motor control circuits to the batteries involved in in the activation of electronic circuits).

[0400] Além disso, pode ser fornecido um circuito de carga passível de exposição à radiação gama incluindo uma fonte de alimentação de modo de chaveamento 3827 utilizando diodos e componentes de tubo de vácuo para minimizar a queda de tensão em um nível predeterminado. Com a inclusão de uma mínima queda de tensão que é uma divisão das tensões de NiMH (3 células de NiMH), a fonte de alimentação de modo de chaveamento 3827 poderia ser eliminada. Além disso, pode ser fornecido um sistema modular em que os componentes reforçados contra radiação estão situados em um módulo, tornando o módulo esterilizável por esterilização por radiação. Outros componentes não reforçados contra radiação podem estar incluídos em outros componentes modulares e conexões feitas entre os componentes modulares, de modo que o componente opere junto como se os componentes estivessem situados juntos na mesma placa de circuito. Se apenas duas células de NiMH forem desejadas, a fonte de alimentação de modo de chaveamento 3827 baseada em diodos e tubos de vácuo possibilita o circuito eletrônico esterilizável no interior da bateria primária descartável.[0400] Additionally, a load circuit capable of exposure to gamma radiation may be provided including a switching mode power supply 3827 utilizing diodes and vacuum tube components to minimize voltage drop at a predetermined level. With the inclusion of a minimum voltage drop that is a division of the NiMH voltages (3 NiMH cells), the 3827 switching mode power supply could be eliminated. Furthermore, a modular system can be provided in which the radiation hardened components are situated in a module, making the module sterilizable by radiation sterilization. Other non-radiation hardened components may be included in other modular components and connections made between the modular components so that the component operates together as if the components were situated together on the same circuit board. If only two NiMH cells are desired, the 3827 switch-mode power supply based on diodes and vacuum tubes enables sterilizable electronic circuitry inside the disposable primary battery.

[0401] Com referência agora à Figura 39, é mostrado um circuito de controle 3900 para operação de um circuito gerador de RF alimentado pela bateria 3901 para uso com um instrumento cirúrgico 3902, de acordo com um ao menos um aspecto da presente descrição. O instrumento cirúrgico é configurado tanto para utilizar vibração ultrassônica quanto corrente de alta frequência para realizar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo, e utiliza corrente de alta frequência para realizar um tratamento de coagulação cirúrgica em tecido vivo.[0401] Referring now to Figure 39, there is shown a control circuit 3900 for operating a battery-powered RF generator circuit 3901 for use with a surgical instrument 3902, in accordance with one at least one aspect of the present description. The surgical instrument is configured to utilize both ultrasonic vibration and high frequency current to perform surgical coagulation/cutting treatments on living tissue, and utilizes high frequency current to perform surgical coagulation treatment on living tissue.

[0402] A Figura 39 ilustra o circuito de controle 3900 que permite que um sistema gerador duplo alterne entre as modalidades de energia do circuito gerador de RF 3902 e do circuito gerador ultrassônico 3920 para um instrumento cirúrgico do sistema cirúrgico 1000. Em um aspecto, um limiar de corrente em um sinal de RF é detectado. Quando a impedância do tecido for baixa, a corrente de alta frequência através do tecido é alta quando a energia de RF for utilizada como a fonte para o tratamento do tecido. De acordo com um aspecto, um indicador visual 3912 ou luz situado no instrumento cirúrgico do sistema cirúrgico 1000 pode ser configurado para estar em um estado ligado durante esse período de alta corrente. Quando a corrente cai abaixo de um limite, o indicador visual 3912 entra em um estado desligado. Consequentemente, um fototransístor 3914 pode ser configurado para detectar a transição de um estado ligado para um estado desligado e desativar a energia de RF, conforme mostrado no circuito de controle 3900 mostrado na Figura 39. Portanto, quando o botão de energia é liberado e uma chave de energia 3926 é aberta, o circuito de controle 3900 é reinicializado e ambos os circuitos de RF e de gerador ultrassônico 3902, 3920 são mantidos desligados.[0402] Figure 39 illustrates the control circuit 3900 that allows a dual generator system to switch between the power modalities of the RF generator circuit 3902 and the ultrasonic generator circuit 3920 for a surgical instrument of the surgical system 1000. In one aspect, a current threshold in an RF signal is detected. When the tissue impedance is low, the high frequency current through the tissue is high when RF energy is used as the source for tissue treatment. According to one aspect, a visual indicator 3912 or light situated on the surgical instrument of the surgical system 1000 may be configured to be in an on state during this high current period. When the current drops below a threshold, the 3912 visual indicator goes into an off state. Accordingly, a phototransistor 3914 can be configured to detect the transition from an on state to an off state and disable RF energy, as shown in the control circuit 3900 shown in Figure 39. Therefore, when the power button is released and a power switch 3926 is opened, control circuit 3900 is reset, and both RF and ultrasonic generator circuits 3902, 3920 are kept off.

[0403] Com referência à Figura 39, em um aspecto, é fornecido um método de gerenciamento de um circuito gerador de RF 3902 e de um circuito gerador de ultrassom 3920. O circuito gerador de RF 3902 e/ou o circuito gerador de ultrassom 3920 podem estar situados no conjunto de empunhadura 1109, no conjunto de transdutor ultrassônico/gerador de RF 1120, no conjunto de bateria, no conjunto de eixo de acionamento 1129 e/ou no bocal, do instrumento eletrocirúrgico multifuncional 1108, por exemplo. O circuito de controle 3900 é mantido em um estado reinicializado se a chave de energia 3926 estiver desligada (por exemplo, aberta). Dessa forma, quando a chave de energia 3926 estiver aberta, o circuito de controle 3900 é reinicializado e ambos os circuitos geradores de RF e ultrassônicos 3902, 3920 são desligados. Quando a chave de energia 3926 é pressionada e a chave de energia 3926 é engatada (por exemplo, fechada), a energia de RF é distribuída ao tecido e o indicador visual 3912 operado por um transformador de aumento de detecção de corrente 3904 ficará aceso enquanto a impedância de tecido estiver baixa. A luz do indicador visual 3912 fornece um sinal lógico para manter o circuito gerador ultrassônico 3920 no estado desligado. Uma vez que a impedância do tecido aumenta além de um limite e a corrente de alta frequência através do tecido diminui abaixo de um limite, o indicador visual 3912 desliga e a luz passa para um estado desligado. Um sinal lógico gerado por essa transição desliga o relé 3908, por meio do que o circuito gerador de RF 3902 é desligado e o circuito gerador ultrassônico 3920 é ligado, para concluir o ciclo de coagulação e corte.[0403] Referring to Figure 39, in one aspect, a method of managing an RF generating circuit 3902 and an ultrasound generating circuit 3920 is provided. The RF generating circuit 3902 and/or the ultrasound generating circuit 3920 they may be located in the handle assembly 1109, the ultrasonic transducer/RF generator assembly 1120, the battery assembly, the drive shaft assembly 1129, and/or the nozzle of the multifunctional electrosurgical instrument 1108, for example. The control circuit 3900 is maintained in a reset state if the power switch 3926 is off (e.g., open). In this way, when the power switch 3926 is open, the control circuit 3900 is reset and both the RF and ultrasonic generating circuits 3902, 3920 are turned off. When the power switch 3926 is pressed and the power switch 3926 is engaged (e.g., closed), RF energy is distributed to the tissue and the visual indicator 3912 operated by a current sensing step-up transformer 3904 will be lit while tissue impedance is low. The 3912 visual indicator light provides a logic signal to maintain the 3920 ultrasonic generator circuit in the off state. Once the tissue impedance increases beyond a threshold and the high frequency current through the tissue decreases below a threshold, the 3912 visual indicator turns off and the light switches to an off state. A logic signal generated by this transition turns off relay 3908, whereby the RF generator circuit 3902 is turned off and the ultrasonic generator circuit 3920 is turned on, to complete the coagulation and cutting cycle.

[0404] Ainda com referência à Figura 39, em um aspecto, a configuração do circuito gerador duplo usa o circuito gerador de RF 3902 on-board, o qual é alimentado pela bateria 3901, para uma modalidade, e um segundo circuito gerador de ultrassom 3920 onboard, que pode estar incluído no conjunto de empunhadura 1109, no conjunto de bateria, no conjunto de eixo de acionamento 1129, no bocal e/ou no conjunto de transdutor ultrassônico/gerador de RF 1120 do instrumento circuito multifuncional 1108, por exemplo. O circuito gerador ultrassônico 3920 é também operado por bateria 3901. Em vários aspectos, o circuito gerador de RF 3902 e o circuito gerador ultrassônico 3920 podem ser um componente do conjunto de empunhadura 1109 integrado ou separável. De acordo com vários aspectos, ter os circuitos geradores de RF/ultrassônicos duplos 3902, 3920 como parte do conjunto de empunhadura 1109 pode eliminar a necessidade de fiação complicada. Os circuitos geradores de RF/ultrassônicos 3902, 3920 podem ser configurados para fornecer as capacidades totais de um gerador existente, enquanto se utilizam as capacidades de um sistema gerador sem fio simultaneamente.[0404] Still referring to Figure 39, in one aspect, the dual generator circuit configuration uses the on-board RF generator circuit 3902, which is powered by battery 3901, for one embodiment, and a second ultrasound generator circuit. 3920 onboard, which may be included in the grip assembly 1109, the battery assembly, the drive shaft assembly 1129, the nozzle, and/or the ultrasonic transducer/RF generator assembly 1120 of the multifunctional circuit instrument 1108, for example. The ultrasonic generator circuit 3920 is also operated by battery 3901. In various aspects, the RF generator circuit 3902 and the ultrasonic generator circuit 3920 may be a component of the integrated or separable grip assembly 1109. In several respects, having the dual RF/ultrasonic generator circuits 3902, 3920 as part of the 1109 grip assembly can eliminate the need for complicated wiring. The RF/ultrasonic generator circuits 3902, 3920 can be configured to provide the full capabilities of an existing generator while simultaneously utilizing the capabilities of a wireless generator system.

[0405] Qualquer tipo de sistema pode ter controles separados para as modalidades que não estão se comunicando entre si. O cirurgião ativa a energia de RF e ultrassônica separadamente e a seu critério. Uma outra abordagem seria fornecer esquemas de comunicação completamente integrados que compartilham botões, estados do tecido, parâmetros operacionais do instrumento (como sistema de fechamento por garra, forças, etc.) e algoritmos para gerenciar o tratamento de tecido. Diversas combinações dessa integração podem ser implementadas para fornecer o nível adequado de funcionamento e desempenho.[0405] Any type of system may have separate controls for modalities that are not communicating with each other. The surgeon activates RF and ultrasonic energy separately and at his or her discretion. Another approach would be to provide fully integrated communication schemes that share buttons, tissue states, instrument operating parameters (such as gripper closure system, forces, etc.), and algorithms to manage tissue treatment. Various combinations of this integration can be implemented to provide the appropriate level of function and performance.

[0406] Conforme discutido acima, em um aspecto, o circuito de controle 3900 inclui um circuito gerador de RF 3902 alimentado pela bateria 3901 que compreende uma bateria como uma fonte de energia. Conforme mostrado, o circuito gerador de RF 3902 está acoplado a duas superfícies eletricamente condutivas aqui chamadas de eletrodos 3906a, 3906b (isto é, eletrodo ativo 3906a e eletrodo de retorno 3906b) e é configurado para acionar os eletrodos 3906a, 3906b com energia de RF (por exemplo, corrente de alta frequência). Um primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904 é conectado em série com um polo do circuito gerador de RF bipolar 3902 e o eletrodo de retorno 3906b. Em um aspecto, o primeiro enrolamento 3910a e o eletrodo de retorno 3906b são conectados ao pólo negativo do circuito gerador de RF bipolar 3902. O outro polo do circuito gerador de RF bipolar 3902 é conectado ao eletrodo ativo 3906a através de um contato de chave 3909 do relé 3908, ou qualquer dispositivo de chaveamento eletromagnético adequado compreendendo uma armadura que é movida por um eletromagneto 3936 para operar o contato de chave 3909. O contato de chave 3909 é fechado quando o eletromagneto 3936 é energizado e o contato de chave 3909 é aberto quando o eletromagneto 3936 é desenergizado. Quando o contato de chave é fechado, a corrente de RF flui através do tecido condutivo (não mostrado) situado entre os eletrodos 3906a, 3906b. Será reconhecido que, em um aspecto, o eletrodo ativo 3906a é conectado ao pólo positivo do circuito gerador de RF bipolar 3902.[0406] As discussed above, in one aspect, control circuit 3900 includes an RF generator circuit 3902 powered by battery 3901 comprising a battery as a power source. As shown, the RF generating circuit 3902 is coupled to two electrically conductive surfaces herein called electrodes 3906a, 3906b (i.e., active electrode 3906a and return electrode 3906b) and is configured to drive electrodes 3906a, 3906b with RF energy. (e.g. high frequency current). A first winding 3910a of the step-up transformer 3904 is connected in series with a pole of the bipolar RF generator circuit 3902 and the return electrode 3906b. In one aspect, the first winding 3910a and the return electrode 3906b are connected to the negative pole of the bipolar RF generating circuit 3902. The other pole of the bipolar RF generating circuit 3902 is connected to the active electrode 3906a through a switch contact 3909 of relay 3908, or any suitable electromagnetic switching device comprising an armature that is moved by an electromagnet 3936 to operate the switch contact 3909. The switch contact 3909 is closed when the electromagnet 3936 is energized and the switch contact 3909 is opened when electromagnet 3936 is de-energized. When the switch contact is closed, RF current flows through the conductive fabric (not shown) situated between electrodes 3906a, 3906b. It will be recognized that, in one aspect, the active electrode 3906a is connected to the positive pole of the bipolar RF generator circuit 3902.

[0407] Um circuito indicador visual 3905 compreende o transformador de elevação 3904, um resistor em série R2 e um indicador visual 3912. O indicador visual 3912 pode ser adaptado para uso com o instrumento cirúrgico 1108 e outros sistemas e ferramentas eletrocirúrgicos, como aqueles aqui descritos. O primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904 está conectado em série ao eletrodo de retorno 3906b e o segundo enrolamento 3910b do transformador de elevação 3904 está conectado em série ao resistor R2 e ao indicador visual 3912 compreendendo uma lâmpada de neon do tipo NE-2, por exemplo.[0407] A visual indicator circuit 3905 comprises step-up transformer 3904, a series resistor R2, and a visual indicator 3912. Visual indicator 3912 may be adapted for use with surgical instrument 1108 and other electrosurgical systems and tools, such as those herein described. The first winding 3910a of the step-up transformer 3904 is connected in series to the return electrode 3906b and the second winding 3910b of the step-up transformer 3904 is connected in series to the resistor R2 and the visual indicator 3912 comprising a neon lamp of type NE-2 , for example.

[0408] Em funcionamento, quando o contato de chave 3909 do relé 3908 é aberto, o eletrodo ativo 3906a é desconectado do pólo positivo do circuito gerador de RF bipolar 3902 e nenhuma corrente flui através do tecido, do eletrodo de retorno 3906b e do primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904. Consequentemente, o indicador visual 3912 não é energizado e não emite luz. Quando o contato de chave 3909 do relé 3908 é fechado, o eletrodo ativo 3906a é conectado ao pólo positivo do circuito gerador de RF bipolar 3902, possibilitando que a corrente flua através do tecido, do eletrodo de retorno 3906b e do primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904 para funcionar sobre o tecido, por exemplo, cortar e cauterizar o tecido.[0408] In operation, when the switch contact 3909 of the relay 3908 is opened, the active electrode 3906a is disconnected from the positive pole of the bipolar RF generator circuit 3902 and no current flows through the tissue, the return electrode 3906b and the first winding 3910a of step-up transformer 3904. Consequently, visual indicator 3912 is not energized and does not emit light. When the switch contact 3909 of the relay 3908 is closed, the active electrode 3906a is connected to the positive pole of the bipolar RF generator circuit 3902, enabling current to flow through the tissue, the return electrode 3906b, and the first winding 3910a of the transformer lifting tool 3904 to work on the tissue, for example, cutting and cauterizing the tissue.

[0409] Uma primeira corrente flui através do primeiro enrolamento 3910a como função da impedância do tecido situado entre os eletrodos ativo e de retorno 3906a, 3906b fornecendo uma primeira tensão através do primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904. Uma segunda tensão elevada é induzida através do segundo enrolamento 3910b do transformador de elevação 3904. A tensão secundária aparece através do resistor R2 e energiza o indicador visual 3912, fazendo com que a lâmpada de neon acenda quando a corrente através do tecido é mais alta que um limite predeterminado. Será reconhecido que o circuito e os valores de componente são ilustrativos e não limitados a eles. Quando o contato de chave 3909 do relé 3908 é fechado, a corrente flui através do tecido e o indicador visual 3912 é ligado.[0409] A first current flows through the first winding 3910a as a function of the impedance of the tissue located between the active and return electrodes 3906a, 3906b providing a first voltage through the first winding 3910a of the step-up transformer 3904. A second high voltage is induced through the second winding 3910b of the step-up transformer 3904. The secondary voltage appears across the resistor R2 and energizes the visual indicator 3912, causing the neon lamp to illuminate when the current through the tissue is higher than a predetermined threshold. It will be recognized that the circuit and component values are illustrative and not limited thereto. When switch contact 3909 of relay 3908 is closed, current flows through the fabric and visual indicator 3912 turns on.

[0410] Referindo-se agora à porção da chave de energia 3926 do circuito de controle 3900, quando a chave de energia 3926 está na posição aberta, uma lógica alta é aplicada à entrada de um primeiro inversor 3928 e uma lógica baixa é aplicada a uma das duas entradas da porta AND 3932. Dessa forma, a saída da porta AND 3932 é baixa e um transístor 3934 é desligado para impedir que a corrente flua através do enrolamento do eletromagneto 3936. Com o eletromagneto 3936 no estado desenergizado, o contato de chave 3909 do relé 3908 permanece aberto e impede que a corrente flua através dos eletrodos 3906a, 3906b. A saída de lógica baixa do primeiro inversor 3928 também é aplicada a um segundo inversor 3930, fazendo com que a saída aumente e reinicializando um "flip-flop" 3918 (por exemplo, um "flip-flop" do tipo D). Nesse momento, a saída Q fica baixa para desligar o circuito gerador de ultrassom 3920 e a saída Q fica alta e é aplicada à outra entrada da porta AND 3932.[0410] Referring now to the power switch 3926 portion of the control circuit 3900, when the power switch 3926 is in the open position, a logic high is applied to the input of a first inverter 3928 and a logic low is applied to one of the two inputs of the AND gate 3932. Therefore, the output of the AND gate 3932 is low and a transistor 3934 is turned off to prevent current from flowing through the winding of the electromagnet 3936. With the electromagnet 3936 in the de-energized state, the contact switch 3909 of relay 3908 remains open and prevents current from flowing through electrodes 3906a, 3906b. The logic low output of the first 3928 inverter is also applied to a second 3930 inverter, causing the output to increase and resetting a 3918 flip-flop (e.g., a D-type flip-flop). At this time, the Q output goes low to turn off the ultrasound generator circuit 3920 and the Q output goes high and is applied to the other input of the AND gate 3932.

[0411] Quando o usuário pressiona a chave de energia 3926 na empunhadura do instrumento para aplicar energia ao tecido entre os eletrodos 3906a, 3906b, a chave de energia 3926 fecha e aplica uma lógica baixa na entrada do primeiro inversor 3928, o qual aplica uma lógica alta à outra entrada da porta AND 3932, fazendo com que a saída da porta AND 3932 aumente e acione o transístor 3934. No estado ligado, o transístor 3934 conduz e reduz a corrente através do enrolamento do eletromagneto 3936 para energizar o eletromagneto 3936 e fechar o contato de chave 3909 do relé 3908. Conforme discutido acima, quando o contato de chave 3909 é fechado, a corrente pode fluir através dos eletrodos 3906a, 3906b e do primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904 quando o tecido está situado entre os eletrodos 3906a, 3906b.[0411] When the user presses the power switch 3926 on the instrument handle to apply energy to the tissue between electrodes 3906a, 3906b, the power switch 3926 closes and applies a logic low to the input of the first inverter 3928, which applies a logic high to the other input of AND gate 3932, causing the output of AND gate 3932 to increase and drive transistor 3934. In the on state, transistor 3934 conducts and reduces current through the winding of electromagnet 3936 to energize electromagnet 3936 and close switch contact 3909 of relay 3908. As discussed above, when switch contact 3909 is closed, current can flow through electrodes 3906a, 3906b and the first winding 3910a of step-up transformer 3904 when the fabric is situated between the electrodes 3906a, 3906b.

[0412] Conforme discutido acima, a magnitude da corrente que flui através dos eletrodos 3906a, 3906b depende da impedância do tecido situado entre os eletrodos 3906a, 3906b. Inicialmente, a impedância do tecido é baixa e a magnitude da corrente é alta através do tecido e do primeiro enrolamento 3910a. Consequentemente, a tensão aplicada ao segundo enrolamento 3910b é alta o suficiente para ligar o indicador visual 3912. A luz emitida pelo indicador visual 3912 liga o fototransístor 3914, o que reduz a entrada de um inversor 3916 e faz com que a saída do inversor 3916 aumente. Uma entrada alta aplicada ao CLK do flipflop 3918 não tem efeito sobre o Q ou sobre as saídas Q do flip-flop 3918 e a saída Q permanece alta. Consequentemente, enquanto o indicador visual 3912 permanece energizado, o circuito gerador de ultrassom 3920 é desligado e o transdutor ultrassônico 3922 e uma lâmina ultrassônica 3924 do instrumento eletrocirúrgico multifuncional não são ativados.[0412] As discussed above, the magnitude of the current flowing through the electrodes 3906a, 3906b depends on the impedance of the tissue located between the electrodes 3906a, 3906b. Initially, the fabric impedance is low and the current magnitude is high through the fabric and the first winding 3910a. Consequently, the voltage applied to the second winding 3910b is high enough to turn on the visual indicator 3912. The light emitted by the visual indicator 3912 turns on the phototransistor 3914, which reduces the input of an inverter 3916 and causes the output of the inverter 3916 increase. A high input applied to the CLK of the 3918 flip-flop has no effect on the Q or the Q outputs of the 3918 flip-flop and the Q output remains high. Consequently, while the visual indicator 3912 remains energized, the ultrasound generating circuit 3920 is turned off and the ultrasonic transducer 3922 and an ultrasonic blade 3924 of the multifunctional electrosurgical instrument are not activated.

[0413] Conforme o tecido entre os eletrodos 3906a, 3906b seca devido ao calor gerado pela corrente que flui através do tecido, a impedância do tecido aumenta e a corrente através dele diminui. Quando a corrente através do primeiro enrolamento 3910a diminui, uma tensão através do segundo enrolamento 3910b também diminui e quando uma tensão cai abaixo de um limite mínimo exigido para operar o indicador visual 3912, o indicador visual 3912 e o fototransístor 3914 desligam. Quando o fototransístor 3914 desliga, uma lógica alta é aplicada à entrada do inversor 3916 e uma lógica baixa é aplicada à entrada CLK do flip-flop 3918 para registrar uma lógica alta à saída Q e uma lógica baixa à saída Q. A lógica alta na saída Q liga o circuito gerador de ultrassom 3920 para ativar o transdutor ultrassônico 3922 e a lâmina ultrassônica 3924 para iniciar o corte do tecido localizado entre os eletrodos 3906a, 3906a. Simultaneamente ou quase simultaneamente com o circuito gerador de ultrassom 3920 se ligando, a saída Q do flip-flop 3918 passa o estado lógico baixo e faz com que a saída da porta AND 3932 passe para o estado lógico baixo e desligue o transístor 3934, desenergizando, assim, o eletroímã 3936 e abrindo o contato de chave 3909 do relê 3908 para cortar o fluxo de corrente através dos eletrodos 3906a, 3906b.[0413] As the tissue between electrodes 3906a, 3906b dries due to the heat generated by the current flowing through the tissue, the impedance of the tissue increases and the current through it decreases. When the current through the first winding 3910a decreases, a voltage across the second winding 3910b also decreases and when a voltage drops below a minimum threshold required to operate the visual indicator 3912, the visual indicator 3912 and the phototransistor 3914 turn off. When the phototransistor 3914 turns off, a logic high is applied to the input of the inverter 3916 and a logic low is applied to the CLK input of the flip-flop 3918 to register a logic high to the Q output and a logic low to the Q output. output Q turns on the ultrasound generator circuit 3920 to activate the ultrasonic transducer 3922 and the ultrasonic blade 3924 to begin cutting the tissue located between the electrodes 3906a, 3906a. Simultaneously or almost simultaneously with the ultrasound generator circuit 3920 turning on, the Q output of the flip-flop 3918 goes to the logic low state and causes the output of the AND gate 3932 to go to the logic low state and turns off the transistor 3934, de-energizing thereby the electromagnet 3936 and opening the switch contact 3909 of the relay 3908 to cut off the flow of current through the electrodes 3906a, 3906b.

[0414] Enquanto o contato de chave 3909 do relé 3908 estiver aberto, nenhuma corrente flui através dos eletrodos 3906a, 3906b, do tecido e do primeiro enrolamento 3910a do transformador de elevação 3904. Portanto, nenhuma tensão é desenvolvida através do segundo enrolamento 3910b e nenhuma corrente flui através do indicador visual 3912.[0414] While the switch contact 3909 of the relay 3908 is open, no current flows through the electrodes 3906a, 3906b, the fabric and the first winding 3910a of the step-up transformer 3904. Therefore, no voltage is developed across the second winding 3910b and no current flows through visual indicator 3912.

[0415] O estado das saídas Q e Q do flip-flop 3918 permanece o mesmo enquanto o usuário pressiona a chave de energia 3926 na empunhadura do instrumento para manter a chave de energia 3926 fechada. Dessa forma, a lâmina ultrassônica 3924 permanece ativada e continua a cortar o tecido entre as garras do atuador de extremidade, enquanto nenhuma corrente flui através dos eletrodos 3906a, 3906b a partir do circuito gerador de RF bipolar 3902. Quando o usuário libera a chave de energia 3926 na empunhadura do instrumento, a chave de energia 3926 abre e a saída do primeiro inversor 3928 diminui e a saída do segundo inversor 3930 aumenta para reinicializar o flip-flop 3918, fazendo com que a saída Q diminua e desligue o circuito gerador de ultrassom 3920. Ao mesmo tempo, a saída Q aumenta e o circuito está agora em um estado desligado e pronto para que o usuário acione a chave de energia 3926 na empunhadura do instrumento para fechar a chave de energia 3926, aplicar corrente ao tecido situado entre os eletrodos 3906a, 3906b e repetir o ciclo de aplicação de energia de RF ao tecido e de energia ultrassônica ao tecido conforme descrito acima.[0415] The state of the Q and Q outputs of the flip-flop 3918 remains the same as long as the user presses the power switch 3926 on the instrument handle to keep the power switch 3926 closed. In this way, the ultrasonic blade 3924 remains activated and continues to cut the tissue between the end actuator jaws, while no current flows through the electrodes 3906a, 3906b from the bipolar RF generator circuit 3902. When the user releases the power switch, power 3926 on the instrument handle, the power switch 3926 opens and the output of the first inverter 3928 decreases and the output of the second inverter 3930 increases to reset the flip-flop 3918, causing the Q output to decrease and turn off the power generating circuit. ultrasound 3920. At the same time, the output Q increases and the circuit is now in an off state and ready for the user to operate the power switch 3926 on the instrument handle to close the power switch 3926, apply current to the tissue situated between electrodes 3906a, 3906b and repeat the cycle of applying RF energy to the tissue and ultrasonic energy to the tissue as described above.

[0416] A Figura 40 ilustra um diagrama de um sistema cirúrgico 4000, que representa um aspecto do sistema cirúrgico 1000, que compreende um sistema de retroinformação para uso com qualquer um dos Instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000, que pode incluir ou implementar muitas das características descritas na presente invenção. O sistema cirúrgico 4000 pode incluir um gerador 4002 acoplado a um instrumento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade 4006, que pode ser ativado quando um médico opera um gatilho 4010. Em vários aspectos, o atuador de extremidade 4006 pode incluir uma lâmina ultrassônica para aplicar vibração ultrassônica para executar tratamentos cirúrgicos de coagulação/corte em tecido vivo. Em outros aspectos, o atuador de extremidade 4006 pode incluir elementos eletricamente condutivos acoplados a uma fonte de energia de corrente eletrocirúrgica de alta frequência para executar tratamentos cirúrgicos de coagulação ou cauterização em tecido vivo e uma faca mecânica com uma borda afiada ou uma lâmina ultrassônica para executar tratamentos de corte em tecido vivo. Quando o gatilho 4010 é atuado, um sensor de força 4012 pode gerar um sinal que indica a quantidade de força que é aplicada ao gatilho 4010. Além de, ou em vez de, um sensor de força 4012, o instrumento cirúrgico pode incluir um sensor de posição 4013, que pode gerar um sinal indicando a posição do gatilho 4010 (por exemplo, quão longe o gatilho foi pressionado ou de outro modo atuado). Em um aspecto, o sensor de posição 4013 pode ser um sensor posicionado com a bainha tubular externa ou um membro de atuação tubular reciprocante situado no interior da bainha tubular externa do instrumento cirúrgico. Em um aspecto, o sensor pode ser um sensor de efeito Hall ou qualquer transdutor adequado que varia sua tensão de saída em resposta a um campo magnético. O sensor de efeito Hall pode ser utilizado para aplicações de chaveamento por proximidade, posicionamento, detecção de velocidade e detecção de corrente. Em um aspecto, o sensor de efeito Hall funciona como um transdutor analógico, retornando diretamente uma tensão. Com um campo magnético conhecido, sua distância da placa de Hall pode ser determinada.[0416] Figure 40 illustrates a diagram of a surgical system 4000, which represents an aspect of the surgical system 1000, which comprises a feedback system for use with any of the Surgical Instruments of the surgical system 1000, which may include or implement many of the characteristics described in the present invention. The surgical system 4000 may include a generator 4002 coupled to a surgical instrument that includes an end actuator 4006, which may be activated when a physician operates a trigger 4010. In various aspects, the end actuator 4006 may include an ultrasonic blade to apply ultrasonic vibration to perform surgical coagulation/cutting treatments on living tissue. In other aspects, the end actuator 4006 may include electrically conductive elements coupled to a high-frequency electrosurgical current power source for performing surgical coagulation or cauterization treatments on living tissue and a mechanical knife with a sharp edge or an ultrasonic blade for perform cutting treatments on living tissue. When the trigger 4010 is actuated, a force sensor 4012 may generate a signal that indicates the amount of force that is applied to the trigger 4010. In addition to, or instead of, a force sensor 4012, the surgical instrument may include a sensor position 4013, which may generate a signal indicating the position of the trigger 4010 (e.g., how far the trigger has been pressed or otherwise actuated). In one aspect, the position sensor 4013 may be a sensor positioned with the outer tubular sheath or a reciprocating tubular actuation member situated within the outer tubular sheath of the surgical instrument. In one aspect, the sensor may be a Hall effect sensor or any suitable transducer that varies its output voltage in response to a magnetic field. The Hall effect sensor can be used for proximity switching, positioning, speed detection and current detection applications. In one aspect, the Hall effect sensor works like an analog transducer, directly returning a voltage. With a known magnetic field, its distance from the Hall plate can be determined.

[0417] Um circuito de controle 4008 pode receber os sinais dos sensores 4012 e/ou 4013. O circuito de controle 4008 pode incluir quaisquer componentes de circuito analógico ou digital adequados. O circuito de controle 4008 pode também se comunicar com o gerador 4002 e/ou com o transdutor 4004 para modular a energia fornecida ao atuador de extremidade 4006 e/ou o nível do gerador ou a amplitude da lâmina ultrassônica do atuador de extremidade 4006 com base na força aplicada ao gatilho 4010 e/ou na posição do gatilho 4010 e/ou na posição da bainha tubular externa descrita acima em relação a um membro de atuação tubular reciprocante situado no interior da bainha tubular externa (por exemplo, conforme medido por uma combinação de sensor de efeito Hall e magneto). Por exemplo, quanto mais força é aplicada ao gatilho 4010, mais energia e/ou maior amplitude de lâmina ultrassônica pode ser fornecida ao atuador de extremidade 4006. De acordo com vários aspectos, o sensor de força 4012 pode ser substituído por uma chave de múltiplas posições.[0417] A control circuit 4008 may receive signals from sensors 4012 and/or 4013. The control circuit 4008 may include any suitable analog or digital circuit components. The control circuit 4008 may also communicate with the generator 4002 and/or the transducer 4004 to modulate the power supplied to the end actuator 4006 and/or the generator level or the amplitude of the ultrasonic blade of the end actuator 4006 based on on the force applied to the trigger 4010 and/or the position of the trigger 4010 and/or the position of the outer tubular sheath described above relative to a reciprocating tubular actuation member situated within the outer tubular sheath (e.g., as measured by a combination Hall effect sensor and magnet). For example, the more force is applied to the trigger 4010, the more energy and/or greater ultrasonic blade amplitude can be supplied to the end actuator 4006. In various aspects, the force sensor 4012 can be replaced by a multiplex switch. positions.

[0418] De acordo com vários aspectos, o atuador de extremidade 4006 pode incluir uma garra ou mecanismo de preensão. Quando o gatilho 4010 é inicialmente acionado, o mecanismo de travamento pode fechar, prendendo o tecido entre um braço de aperto e o atuador de extremidade 4006. Conforme a força aplicada ao gatilho aumenta (por exemplo, conforme detectado pelo sensor de força 4012), o circuito de controle 4008 pode aumentar a energia fornecida ao atuador de extremidade 4006 pelo transdutor 4004 e/ou o nível de gerador ou a amplitude de lâmina ultrassônica gerada no atuador de extremidade 4006. Em um aspecto, a posição do gatilho, conforme detectada pelo sensor de posição 4013 ou a posição da garra ou do braço de garra, conforme detectada pelo sensor de posição 4013 (por exemplo, com um sensor de efeito Hall), podem ser utilizadas pelo circuito de controle 4008 para definir a potência e/ou a amplitude do atuador de extremidade 4006. Por exemplo, conforme o gatilho é movimentado ainda em direção a uma posição completamente atuada, ou a garra ou o braço de garra se move ainda em direção à lâmina ultrassônica (ou atuador de extremidade 4006), a energia e/ou a amplitude do atuador de extremidade 4006 podem ser aumentadas.[0418] In various aspects, the end actuator 4006 may include a claw or gripping mechanism. When trigger 4010 is initially pulled, the locking mechanism may close, trapping fabric between a gripping arm and end actuator 4006. As the force applied to the trigger increases (e.g., as detected by force sensor 4012), control circuit 4008 may increase the power supplied to end actuator 4006 by transducer 4004 and/or the generator level or ultrasonic blade amplitude generated at end actuator 4006. In one aspect, the position of the trigger, as detected by the position sensor 4013 or the position of the gripper or gripper arm as detected by the position sensor 4013 (e.g., with a Hall effect sensor) may be used by the control circuit 4008 to set the power and/or the amplitude of the end actuator 4006. For example, as the trigger is moved further toward a fully actuated position, or the gripper or gripper arm moves further toward the ultrasonic blade (or end actuator 4006), the energy and/or the amplitude of the end actuator 4006 can be increased.

[0419] De acordo com vários aspectos, o instrumento cirúrgico do sistema cirúrgico 4000 pode também incluir um ou mais dispositivos de retroinformação para indicar a quantidade de energia fornecida ao atuador de extremidade 4006. Por exemplo, um alto-falante 4014 pode emitir um sinal indicativo da potência do atuador de extremidade. De acordo com vários aspectos, o alto-falante 4014 pode emitir uma série de sons de pulso, onde a frequência dos sons indica a potência. Em adição a, ou em vez do alto-falante 4014, o instrumento cirúrgico pode incluir uma tela visual 4016. A tela visual 4016 pode indicar o atuador de extremidade de acordo com qualquer método adequado. Por exemplo, a tela visual 4016 pode incluir uma série de LEDs, em que a energia do atuador de extremidade é indicada pelo número de LEDs iluminados. O alto-falante 4014 e/ou a tela visual 4016 podem ser acionados pelo circuito de controle 4008. De acordo com vários aspectos, o instrumento cirúrgico pode incluir um dispositivo de catraca conectado ao gatilho 4010. O dispositivo de catraca pode gerar um sinal audível quanto mais força é aplicada ao gatilho 4010, fornecendo uma indicação indireta de energia do atuador de extremidade. O instrumento cirúrgico pode incluir outros recursos que podem aumentar a segurança.Por exemplo, o circuito de controle 4008 pode ser configurado para impedir que a energia seja fornecida ao atuador de extremidade 4006 além do limite predeterminado. Além disso, o circuito de controle 4008 pode implementar um atraso entre o tempo em que uma alteração na energia do atuador de extremidade é indicada (por exemplo, pelo alto- falante 4014 ou tela visual 4016) e o tempo em que a alteração na energia do atuador de extremidade é fornecida. Dessa forma, um médico pode ter ampla ciência de que o nível de energia ultrassônica que deve ser fornecido ao atuador de extremidade 4006 está prestes a mudar.[0419] In various aspects, the surgical instrument of the surgical system 4000 may also include one or more feedback devices to indicate the amount of power supplied to the end actuator 4006. For example, a speaker 4014 may output a signal indicative of the power of the end actuator. According to various aspects, the speaker 4014 can emit a series of pulse sounds, where the frequency of the sounds indicates the power. In addition to or instead of the speaker 4014, the surgical instrument may include a visual display 4016. The visual display 4016 may indicate the end actuator in accordance with any suitable method. For example, visual display 4016 may include an array of LEDs, wherein end actuator power is indicated by the number of illuminated LEDs. Speaker 4014 and/or visual display 4016 may be driven by control circuit 4008. In various aspects, the surgical instrument may include a ratchet device connected to trigger 4010. The ratchet device may generate an audible signal the more force is applied to the trigger 4010, providing an indirect indication of end actuator power. The surgical instrument may include other features that may increase safety. For example, the control circuit 4008 may be configured to prevent power from being supplied to the end actuator 4006 beyond a predetermined limit. Additionally, control circuit 4008 may implement a delay between the time that a change in end actuator power is indicated (e.g., by speaker 4014 or visual display 4016) and the time that the change in power is indicated. of end actuator is provided. This way, a clinician can be well aware that the level of ultrasonic energy that must be delivered to the 4006 tip actuator is about to change.

[0420] Em um aspecto, os geradores de corrente ultrassônica ou de alta frequência do sistema cirúrgico 1000 podem ser configurados para gerar digitalmente a forma de onda de sinal elétrico, de modo que o desejado, usando um número predeterminado de pontos de fase armazenados em uma tabela de consulta, digitalize a forma de onda. Os pontos de fase podem ser armazenados em uma tabela definida em uma memória, um arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou qualquer memória não volátil adequada. A Figura 41 ilustra um aspecto de uma arquitetura fundamental para um circuito de síntese digital, como um circuito de síntese direta digital (DDS) 4100, configurado para gerar uma pluralidade de formatos de onda para a forma de onda de sinal elétrico. O software e os controles digitais do gerador podem comandar o FPGA escanear os endereços na tabela de consulta 4104, que por sua vez fornece valores de entrada digitais variáveis para um circuito DAC 4108 que alimenta um amplificador de energia. Os endereços podem ser verificados de acordo com uma frequência de interesse. O uso de tal tabela de consulta 4104 possibilita a geração de vários tipos de formatos de onda que podem ser alimentados no tecido ou em um transdutor, um eletrodo de RF, transdutores múltiplos simultaneamente, ou uma combinação de instrumentos ultrassônicos e de RF. Além disso, múltiplas tabelas de consulta 4104 representando múltiplos formatos de de onda podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um gerador.[0420] In one aspect, the ultrasonic or high-frequency current generators of the surgical system 1000 may be configured to digitally generate the electrical signal waveform in the desired manner using a predetermined number of phase points stored in a look-up table, scan the waveform. The phase points can be stored in a defined table in a memory, a field programmable gate array (FPGA), or any suitable non-volatile memory. Figure 41 illustrates one aspect of a fundamental architecture for a digital synthesis circuit, such as a digital direct synthesis (DDS) circuit 4100, configured to generate a plurality of waveforms for the electrical signal waveform. Generator software and digital controls may command the FPGA to scan addresses in lookup table 4104, which in turn provides variable digital input values to a DAC circuit 4108 that feeds a power amplifier. Addresses can be scanned according to a frequency of interest. The use of such a look-up table 4104 makes it possible to generate various types of waveforms that can be fed into the tissue or into a transducer, an RF electrode, multiple transducers simultaneously, or a combination of ultrasonic and RF instruments. Additionally, multiple lookup tables 4104 representing multiple waveforms can be created, stored, and applied to tissue from one generator.

[0421] A forma de onda de sinal pode ser configurada para controlar ao menos uma de uma corrente de saída, uma tensão de saída ou uma potência de saída de um transdutor ultrassônico e/ou eletrodo de RF, ou múltiplos dos mesmos (por exemplo, dois ou mais transdutores ultrassônicos e/ou dois ou mais eletrodos de RF). Além disso, onde um instrumento cirúrgico compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda pode ser configurada para acionar ao menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de ao menos um instrumento cirúrgico. Dessa forma, o gerador pode ser configurado para fornecer uma forma de onda a ao menos um instrumento cirúrgico, em que o sinal de forma de onda corresponde a ao menos um formato de onda de uma pluralidade de formatos de onda na tabela. Além disso, o sinal da forma de onda fornecida aos dois instrumentos cirúrgicos pode compreender dois ou mais formatos de onda. A tabela pode compreender informação associada a uma pluralidade de formatos de onda e a tabela pode ser armazenada dentro do gerador. Em um aspecto ou exemplo, a tabela pode ser uma tabela de síntese direta digital, que pode ser armazenada em um FPGA do gerador. A tabela pode ser endereçada de qualquer maneira que seja conveniente para categorizar formas de onda. De acordo com um aspecto, a tabela, que pode ser uma tabela de síntese direta digital, é endereçada de acordo com uma frequência do sinal de forma de onda. Além disso, a informação associada à pluralidade de formas de onda pode ser armazenada como informação digital na tabela.[0421] The signal waveform may be configured to control at least one of an output current, an output voltage, or an output power of an ultrasonic transducer and/or RF electrode, or multiples thereof (e.g. , two or more ultrasonic transducers and/or two or more RF electrodes). Furthermore, where a surgical instrument comprises ultrasonic components, the waveform may be configured to drive at least two vibration modes of an ultrasonic transducer of at least one surgical instrument. In this way, the generator may be configured to provide a waveform to at least one surgical instrument, wherein the waveform signal corresponds to at least one waveform of a plurality of waveforms in the table. Furthermore, the waveform signal provided to the two surgical instruments may comprise two or more waveforms. The table may comprise information associated with a plurality of waveforms and the table may be stored within the generator. In one aspect or example, the table may be a digital direct synthesis table, which may be stored in an FPGA of the generator. The table can be addressed in any way that is convenient for categorizing waveforms. According to one aspect, the table, which may be a digital direct synthesis table, is addressed according to a frequency of the waveform signal. Furthermore, information associated with the plurality of waveforms can be stored as digital information in the table.

[0422] A forma de onda de sinal elétrico analógica pode ser configurada para controlar ao menos uma de uma corrente de saída, uma tensão de saída ou uma potência de saída de um transdutor ultrassônico e/ou eletrodo de RF, ou múltiplos dos mesmos (por exemplo, dois ou mais transdutores ultrassônicos e/ou dois ou mais eletrodos de RF). Além disso, onde o instrumento cirúrgico compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda de sinal elétrico analógica pode ser configurada para acionar ao menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de ao menos um instrumento cirúrgico. Dessa forma, o circuito gerador pode ser configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico analógico a ao menos um instrumento cirúrgico, em que a forma de onda de sinal elétrico analógico corresponde a ao menos um formato de onda de uma pluralidade de formatos de onda armazenados na tabela de consulta 4104. Além disso, a forma de onda de sinal elétrico analógico fornecida aos ao menos dois instrumentos cirúrgicos pode compreender dois ou mais formatos de onda. A tabela de consulta 4104 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formatos de onda e a tabela de consulta 4104 pode ser armazenada no interior do circuito gerador ou do instrumento cirúrgico. Em um aspecto ou exemplo, a tabela de consulta 4104 pode ser uma tabela de síntese direta digital, que pode ser armazenada em um FPGA do circuito gerador ou do instrumento cirúrgico. A tabela de consulta 4104 pode ser endereçada de qualquer maneira que seja conveniente para categorizar os formatos de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta 4104, que pode ser uma tabela de síntese direta digital, é endereçada de acordo com uma frequência da forma de onda de sinal elétrico analógico desejado. Além disso, a informação associada à pluralidade de formatos de onda pode ser armazenada como informação digital na tabela de consulta 4104.[0422] The analog electrical signal waveform may be configured to control at least one of an output current, an output voltage, or an output power of an ultrasonic transducer and/or RF electrode, or multiples thereof ( e.g., two or more ultrasonic transducers and/or two or more RF electrodes). Furthermore, where the surgical instrument comprises ultrasonic components, the analog electrical signal waveform may be configured to drive at least two vibration modes of an ultrasonic transducer of at least one surgical instrument. In this way, the generator circuit may be configured to provide an analog electrical signal waveform to at least one surgical instrument, wherein the analog electrical signal waveform corresponds to at least one waveform of a plurality of surgical instrument waveforms. waveform stored in lookup table 4104. Furthermore, the analog electrical signal waveform provided to the at least two surgical instruments may comprise two or more waveforms. The look-up table 4104 may comprise information associated with a plurality of waveforms and the look-up table 4104 may be stored within the generating circuit or surgical instrument. In one aspect or example, the lookup table 4104 may be a digital direct synthesis table, which may be stored in an FPGA of the generator circuit or surgical instrument. The lookup table 4104 can be addressed in any way that is convenient for categorizing the waveforms. In one aspect, the lookup table 4104, which may be a digital direct synthesis table, is addressed according to a frequency of the desired analog electrical signal waveform. Furthermore, information associated with the plurality of waveforms may be stored as digital information in lookup table 4104.

[0423] Com o uso generalizado de técnicas digitais em sistemas de instrumentação e comunicações, um método controlado digitalmente de geração de frequências múltiplas a partir de uma fonte de frequência de referência evoluiu e é referido como síntese digital direta. A arquitetura básica é mostrada na Figura 41. Neste diagrama de blocos simplificado, um circuito DDS é acoplado a um processador, controlador ou dispositivo lógico do circuito gerador e a um circuito de memória localizado no circuito gerador do sistema cirúrgico 1000. O circuito DDS 4100 compreende um contador de endereços 4102, uma tabela de consulta 4104, um registro 4106, um circuito conversor A-D 4108 e um filtro 4112. Um clock estável fc é recebido pelo contador de endereços 4102 e o registrador 4106 aciona uma memória só de leitura programável (PROM) que armazena um ou mais números inteiros de ciclos de uma onda senoidal (ou outra forma de onda arbitrária) em uma tabela de consulta 4104. À medida que o contador de endereços 4102 percorre as localizações de memória, os valores armazenados na tabela de consulta 4104 são gravados no registrador 4106, o qual está acoplado ao circuito DAC 4108. A amplitude digital correspondente do sinal na localização de memória da tabela de consulta 4104 aciona o circuito conversor A-D 4108, o qual por sua vez gera um sinal de saída analógico 4110. A pureza espectral do sinal de saída analógico 4110 é determinada principalmente pelo circuito conversor A-D 4108. O ruído de fase é basicamente o do clock de referência fc. O primeiro sinal de saída analógico 4110 do circuito conversor A-D 4108 é filtrado pelo filtro 4112 e um segundo sinal de saída analógico 4114 produzido pelo filtro 4112 é fornecido a um amplificador tendo uma saída acoplada à saída do circuito gerador. O segundo sinal de saída analógica tem uma frequência fout.[0423] With the widespread use of digital techniques in instrumentation and communications systems, a digitally controlled method of generating multiple frequencies from a reference frequency source has evolved and is referred to as direct digital synthesis. The basic architecture is shown in Figure 41. In this simplified block diagram, a DDS circuit is coupled to a processor, controller, or logic device in the generator circuit and to a memory circuit located in the generator circuit of the surgical system 1000. The DDS circuit 4100 comprises an address counter 4102, a lookup table 4104, a register 4106, an A-D converter circuit 4108, and a filter 4112. A stable clock fc is received by the address counter 4102, and the register 4106 drives a programmable read-only memory ( PROM) that stores one or more integer cycles of a sine wave (or other arbitrary waveform) in a lookup table 4104. As the address counter 4102 cycles through memory locations, the values stored in the lookup table query 4104 are written to register 4106, which is coupled to DAC circuit 4108. The corresponding digital amplitude of the signal in the memory location of lookup table 4104 drives the A-D converter circuit 4108, which in turn generates an analog output signal 4110. The spectral purity of the analog output signal 4110 is mainly determined by the A-D converter circuit 4108. The phase noise is basically that of the reference clock fc. The first analog output signal 4110 from the A-D converter circuit 4108 is filtered by the filter 4112 and a second analog output signal 4114 produced by the filter 4112 is provided to an amplifier having an output coupled to the output of the generator circuit. The second analog output signal has a frequency fout.

[0424] Como o circuito DDS 4100 é um sistema de dados amostrados, problemas envolvidos na amostragem precisam ser considerados: ruído de quantização, distorção, filtragem, etc. Por exemplo, as harmônicas de ordem mais alta das frequências de saída do circuito DAC 4108 se dobram na largura de banda de Nyquist, tornando-as não filtráveis, ao passo que, as harmônicas de ordem mais alta da saída de sintetizadores baseados em circuito de bloqueio de fase ou malha de captura de fase (PLL, -de "phase-locked loop") podem ser filtrados. A tabela de consulta 4104 contém dados de sinal para um número integral de ciclos. A frequência de saída final fsaída pode ser alterada alterando-se a frequência do clock de referência fc ou reprogramando-se a PROM.[0424] As the DDS 4100 circuit is a sampled data system, problems involved in sampling need to be considered: quantization noise, distortion, filtering, etc. For example, the higher-order harmonics of the output frequencies of the 4108 DAC circuit fold into the Nyquist bandwidth, making them unfilterable, whereas the higher-order harmonics of the output of DAC circuit-based synthesizers phase-locked loop or phase-locked loop (PLL) can be filtered. Lookup table 4104 contains signal data for an integral number of cycles. The final output frequency foutput can be changed by changing the reference clock frequency fc or by reprogramming the PROM.

[0425] O circuito DDS 4100 pode compreender múltiplas tabelas de consulta 4104, onde a tabela de consulta 4104 armazena uma forma de onda representada por um número predeterminado de amostras, em que as amostras definem um formato predeterminado da forma de onda. Dessa forma, múltiplas formas de onda, tendo um formato único, podem ser armazenadas em múltiplas tabelas de consulta 4104 para fornecer diferentes tratamentos de tecido com base nas configurações de instrumento ou na retroinformação de tecido. Exemplos de formas de onda incluem formas de onda de sinal elétrico de RF de alto fator de crista para coagulação do tecido de superfície, forma de onda de sinal elétrico RF de baixo fator de crista para penetração no tecido mais profunda e formas de onda de sinal elétrico que promovem coagulação de retoque eficiente. Em um aspecto, o circuito DDS 4100 pode criar múltiplas tabelas de consulta de forma de onda 4104 e durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, simultaneamente ou em tempo real virtual com base em entradas de usuário ou sensor) alternar entre diferentes formas de ondas armazenadas em tabelas de consulta 4104 separadas com base no efeito do tecido desejado e/ou na retroinformação de tecido.[0425] The DDS circuit 4100 may comprise multiple lookup tables 4104, wherein the lookup table 4104 stores a waveform represented by a predetermined number of samples, wherein the samples define a predetermined shape of the waveform. In this way, multiple waveforms, having a unique shape, can be stored in multiple lookup tables 4104 to provide different tissue treatments based on instrument settings or tissue feedback. Examples of waveforms include high crest factor RF electrical signal waveforms for surface tissue coagulation, low crest factor RF electrical signal waveforms for deeper tissue penetration, and signal waveforms. electric that promote efficient touch-up coagulation. In one aspect, the DDS circuit 4100 may create multiple waveform lookup tables 4104 and during a tissue treatment procedure (e.g., simultaneously or in virtual real time based on user or sensor inputs) switch between different waveforms. of waves stored in separate lookup tables 4104 based on the desired tissue effect and/or tissue feedback.

[0426] Por conseguinte, a alternância entre formas de onda pode ser baseada na impedância do tecido e outros fatores, por exemplo. Em outros aspetos, as tabelas de consulta 4104 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico formatadas para maximizar a potência distribuída no tecido por ciclo (isto é, onda trapezoidal ou quadrada). Em outros aspectos, as tabelas de consulta 4104 podem armazenar formatos de onda sincronizados de modo que elas maximizam o fornecimento de energia pelo instrumento cirúrgico multifuncional do sistema cirúrgico 1000 quando este fornece sinais de acionamento de RF e ultrassônicos. Ainda em outros aspectos, as tabelas de consulta 4104 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico para acionar simultaneamente energia terapêutica e/ou subterapêutica ultrassônica e de RF, mantendo simultaneamente o bloqueio da frequência ultrassônica. Formas de onda personalizadas específicas para diferentes instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenadas na memória não volátil do gerador ou na memória não volátil (por exemplo, EEPROM) do sistema cirúrgico 1000 e buscadas ao conectar o instrumento cirúrgico multifuncional ao circuito gerador. Um exemplo de uma senoide exponencialmente amortecida, conforme utilizada em muitos formatos de onda de "coagulação" de alto fator de crista, é mostrado na Figura 43.[0426] Therefore, switching between waveforms can be based on tissue impedance and other factors, for example. In other aspects, lookup tables 4104 can store electrical signal waveforms formatted to maximize the power delivered to the tissue per cycle (i.e., trapezoidal or square wave). In other aspects, lookup tables 4104 can store synchronized waveforms such that they maximize power delivery by the multifunctional surgical instrument of surgical system 1000 when it provides RF and ultrasonic drive signals. In still other aspects, lookup tables 4104 can store electrical signal waveforms to simultaneously drive therapeutic and/or subtherapeutic ultrasonic and RF energy while simultaneously maintaining ultrasonic frequency lock. Custom waveforms specific to different instruments and their tissue effects can be stored in the non-volatile memory of the generator or the non-volatile memory (e.g., EEPROM) of the surgical system 1000 and fetched when connecting the multifunctional surgical instrument to the generator circuit. An example of an exponentially damped sinusoid, as used in many high crest factor "coagulation" waveforms, is shown in Figure 43.

[0427] Uma implementação mais flexível e eficiente do circuito DDS 4100 usa um circuito digital chamado de Oscilador Controlado Numericamente (NCO, de Numerically Controlled Oscillator). Um diagrama de blocos de um circuito de síntese digital mais flexível e eficiente, como um circuito DDS 4200, é mostrado na Figura 42. Neste diagrama de blocos simplificado, um circuito DDS 4200 é acoplado a um processador, controlador ou dispositivo lógico do gerador e a um circuito de memória localizado no gerador ou em qualquer dos instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000. O circuito DDS 4200 compreende um registrador de carga 4202, um registrador de fase delta paralelo 4204, um circuito somador 4216, um registrador de fase 4208, uma tabela de consulta 4210 (conversor fase-amplitude), um circuito conversor A-D 4212 e um filtro 4214. O circuito somador 4216 e o registrador de fase 4208 formam parte de um acumulador de fase 4206.Um sinal de clock fc é aplicado ao registrador de fase 4208 e a um circuito DAC 4212. O registrador de carga 4202 recebe uma palavra de sintonia que especifica a frequência de saída como uma fração do sinal de frequência de clock de referência fc. A saída do registrador de carga 4202 é fornecida ao registador de fase delta paralelo 4204 com uma palavra de sintonização M.[0427] A more flexible and efficient implementation of the DDS 4100 circuit uses a digital circuit called a Numerically Controlled Oscillator (NCO). A block diagram of a more flexible and efficient digital synthesis circuit, such as a DDS 4200 circuit, is shown in Figure 42. In this simplified block diagram, a DDS 4200 circuit is coupled to a processor, controller, or generator logic device and to a memory circuit located in the generator or any of the surgical instruments of the surgical system 1000. The DDS circuit 4200 comprises a charge register 4202, a parallel delta phase register 4204, an adder circuit 4216, a phase register 4208, a lookup table 4210 (phase-to-amplitude converter), an A-D converter circuit 4212 and a filter 4214. The adder circuit 4216 and the phase register 4208 form part of a phase accumulator 4206. A clock signal fc is applied to the phase register phase 4208 and to a DAC circuit 4212. The load register 4202 receives a tuning word that specifies the output frequency as a fraction of the reference clock frequency signal fc. The output of the load register 4202 is fed to the parallel delta phase register 4204 with an M tuning word.

[0428] O circuito DDS 4200 inclui um clock de amostra que gera a frequência de clock fc, o acumulador de fase 4206 e a tabela de consulta 4210 (por exemplo, conversor de fase para amplitude). O conteúdo do acumulador de fase 4206 é atualizado uma vez por ciclo de clock fc. Quando o acumulador de fase 4206 é atualizado, o número digital, M, armazenado no registrador de fase delta 4204 é adicionado ao número no registrador de fase 4208 pelo um circuito somador 4216. Presumindo que o número no registo de fase delta paralela 4204 é 00...01 e que o conteúdo inicial do acumulador de fase 4206 é 00...00. O acumulador de fase 4206 é atualizado por 00...01 por ciclo de clock. Se o acumulador de fase 4206 tiver uma largura de 32 bits, são necessários 232 ciclos de clock (mais de 4 bilhões) antes do acumulador de fase 4206 retornar a 00...00, e o ciclo se repetir.[0428] The DDS circuit 4200 includes a sample clock that generates the clock frequency fc, the phase accumulator 4206, and the look-up table 4210 (e.g., phase-to-amplitude converter). The contents of the phase accumulator 4206 are updated once per fc clock cycle. When the phase accumulator 4206 is updated, the digital number, M, stored in the delta phase register 4204 is added to the number in the phase register 4208 by an adder circuit 4216. Assuming that the number in the parallel delta phase register 4204 is 00 ...01 and that the initial content of the phase accumulator 4206 is 00...00. The 4206 phase accumulator is updated by 00...01 per clock cycle. If the 4206 phase accumulator has a width of 32 bits, it takes 232 clock cycles (more than 4 billion) before the 4206 phase accumulator returns to 00...00, and the cycle repeats.

[0429] Uma saída truncada 4218 do acumulador de fase 4206 é fornecida a uma tabela de consulta do conversor de fase para amplitude 4210 e a saída da tabela de consulta 4210 é acoplada a um circuito DAC 4212. A saída truncada 4218 do acumulador de fase 4206 serve como o endereço para uma tabela de consulta de seno (ou cosseno). Um endereço na tabela de consulta corresponde a um ponto de fase na onda senoidal de 0° a 360°. A tabela de consulta 4210 contém as informações de amplitude digital correspondentes a um ciclo completo de uma onda senoidal. A tabela de consulta 4210, portanto, mapeia a informação de fase do acumulador de fase 4206 em uma palavra de amplitude digital, a qual, por sua vez, aciona o circuito conversor A-D 4212. A saída do circuito conversor A-D é um primeiro sinal analógico 4220 e é filtrada por um filtro 4214. A saída do filtro 4214 é um segundo sinal analógico 4222, que é fornecido a um amplificador de energia acoplado ao circuito gerador.[0429] A truncated output 4218 of the phase accumulator 4206 is provided to a look-up table of the phase-to-amplitude converter 4210 and the output of the look-up table 4210 is coupled to a DAC circuit 4212. The truncated output 4218 of the phase accumulator 4206 serves as the address for a sine (or cosine) lookup table. An address in the lookup table corresponds to a phase point in the sine wave from 0° to 360°. The lookup table 4210 contains digital amplitude information corresponding to one complete cycle of a sine wave. The look-up table 4210 therefore maps the phase information from the phase accumulator 4206 into a digital amplitude word, which in turn drives the A-D converter circuit 4212. The output of the A-D converter circuit is a first analog signal 4220 and is filtered by a filter 4214. The output of the filter 4214 is a second analog signal 4222, which is supplied to a power amplifier coupled to the generator circuit.

[0430] Em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico pode ser digitalizada em 1024 (210) pontos de fase, embora a forma de onda que pode ser digitalizada é qualquer número adequado de 2n pontos de fase variando de 256 (28) a 281.474.976.710.656 (248), onde n é um inteiro positivo, conforme mostrado na TABELA 1. A forma de onda do sinal elétrico pode ser expressa como An (θn), onde uma amplitude normalizada An em um ponto n é representada por um ângulo de fase θn é chamado de ponto de fase no ponto n. O número de pontos de fase discretos n determina a resolução de sintonia do circuito DDS 4200 (bem como o circuito DDS 4100 mostrado na Figura 41).[0430] In one aspect, the electrical signal waveform can be digitized at 1024 (210) phase points, although the waveform that can be digitized is any suitable number of 2n phase points ranging from 256 (28) to 281,474,976,710,656 (248), where n is a positive integer as shown in TABLE 1. The electrical signal waveform can be expressed as An (θn), where a normalized amplitude An at a point n is represented by a phase angle θn is called the phase point at point n. The number of discrete phase points n determines the tuning resolution of the DDS 4200 circuit (as well as the DDS 4100 circuit shown in Figure 41).

[0431] A Tabela 1 especifica a forma de onda de sinal elétrico digitalizada em um número de pontos de fase. Tabela 1[0431] Table 1 specifies the electrical signal waveform digitized at a number of phase points. Table 1

[0432] Os algoritmos do circuito gerador e os controles digitais podem escanear os endereços na tabela de consulta 4210, que em retorno fornece valores de entrada digitais variáveis para o circuito DAC 4212 que alimenta o filtro 4214 e o amplificador de energia. Os endereços podem ser verificados de acordo com uma frequência de interesse. O uso da tabela de consulta possibilita a geração de vários tipos de formatos que podem ser convertidos em sinal de saída analógico pelo circuito conversor A-D 4212 filtrado pelo filtro 4214, amplificado pelo amplificador de potência acoplado à saída do circuito gerador e alimentado ao tecido sob a forma de energia de RF ou alimentado a um transdutor e aplicado ao tecido sob a forma de vibrações ultrassônicas que fornecem energia ao tecido sob a forma de calor. A saída do amplificador pode ser aplicada a um eletrodo de RF, múltiplos eletrodos de saída simultaneamente, um transdutor ultrassônico, múltiplos transdutores ultrassônicos simultaneamente ou uma combinação de transdutores de RF e ultrassônicos, por exemplo. Além disso, múltiplas tabelas de forma de onda podem ser criadas, armazenadas e aplicadas ao tecido a partir de um circuito gerador.[0432] The generator circuit algorithms and digital controls may scan addresses in the lookup table 4210, which in return provides variable digital input values to the DAC circuit 4212 that feeds the filter 4214 and the power amplifier. Addresses can be scanned according to a frequency of interest. The use of the look-up table allows the generation of various types of formats that can be converted into an analog output signal by the A-D converter circuit 4212 filtered by the filter 4214, amplified by the power amplifier coupled to the output of the generator circuit and fed to the tissue under the form of RF energy or fed to a transducer and applied to tissue in the form of ultrasonic vibrations that deliver energy to the tissue in the form of heat. The amplifier output can be applied to an RF electrode, multiple output electrodes simultaneously, an ultrasonic transducer, multiple ultrasonic transducers simultaneously, or a combination of RF and ultrasonic transducers, for example. Additionally, multiple waveform tables can be created, stored, and applied to tissue from one generator circuit.

[0433] Com referência novamente à Figura 41, para n = 32 e M = 1, o acumulador de fase 4206 escala cada uma das 232 saídas possíveis antes de transbordar e reinicializar. A frequência de onda de saída correspondente é igual à frequência clock de entrada dividida por 232. Se M = 2, então o registro de fase 1708 "roda" duas vezes mais rápido, e a frequência de saída é duplicada. Isto pode ser generalizado como a seguir.[0433] Referring back to Figure 41, for n = 32 and M = 1, phase accumulator 4206 scales each of the 232 possible outputs before overflowing and resetting. The corresponding output wave frequency is equal to the input clock frequency divided by 232. If M = 2, then the 1708 phase register "runs" twice as fast, and the output frequency is doubled. This can be generalized as follows.

[0434] Para um acumulador de fase 4206 configurado para acumular n-bits (em geral fica na faixa de 24 a 32 na maioria dos sistemas DDS, mas conforme previamente discutido, n pode ser selecionado dentre uma ampla gama de opções), existem 2n possíveis pontos de fase. A palavra digital no registrador de fase delta M representa a quantidade de acúmulo de fase que é incrementada por ciclo de clock. Se fc é a frequência de clock, então a frequência da onda senoidal de saída é igual a: [0434] For a 4206 phase accumulator configured to accumulate n-bits (generally in the range of 24 to 32 in most DDS systems, but as previously discussed, n can be selected from a wide range of options), there are 2n possible phase points. The digital word in the delta M phase register represents the amount of phase accumulation that is incremented per clock cycle. If fc is the clock frequency, then the frequency of the output sine wave is equal to:

[0435] A equação acima é conhecida como "equação de sintonia" DDS. Observa-se que a resolução de frequência do sistema é igual a . Para n = 32, a resolução é maior que uma parte em quatro bilhões. Em um aspecto do sistema DDS 4200, nem todos os bits fora do acumulador de fase 4206 passam para a tabela de consulta 4210, mas são truncados, deixando apenas os primeiros 13 a 15 bits mais significativos (MSBs), por exemplo. Isto reduz o tamanho da tabela de consulta 4210 e não afeta a resolução de frequência. A truncagem de fase somente adiciona uma pequena, mas aceitável, quantidade de ruído de fase à saída final.[0435] The above equation is known as the DDS "tuning equation". It is observed that the frequency resolution of the system is equal to . For n = 32, the resolution is greater than one part in four billion. In one aspect of the DDS system 4200, not all bits outside the phase accumulator 4206 pass into the lookup table 4210, but are truncated, leaving only the first 13 to 15 most significant bits (MSBs), for example. This reduces the size of the 4210 lookup table and does not affect frequency resolution. Phase truncation only adds a small but acceptable amount of phase noise to the final output.

[0436] A forma de onda de sinal elétrico pode ser caracterizada pela corrente, tensão ou potência em uma determinada frequência. Além disso, quando qualquer um dos instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 compreende componentes ultrassônicos, a forma de onda de sinal elétrico pode ser configurada para acionar ao menos dois modos de vibração de um transdutor ultrassônico de ao menos um instrumento cirúrgico. Dessa forma, o circuito gerador pode ser configurado para fornecer uma forma de onda de sinal elétrico a ao menos um instrumento cirúrgico, em que a forma de onda de sinal elétrico é caracterizada por uma forma de onda predeterminada armazenada na tabela de consulta 4210 (ou tabela de consulta 4104, Figura 41). Além disso, a forma de onda de sinal elétrico pode ser uma combinação de duas ou mais formas de onda. A tabela de consulta 4210 pode compreender informação associada a uma pluralidade de formatos de onda. Em um aspecto ou exemplo, a tabela de consulta 4210 pode ser gerada pelo circuito DDS 4200 e pode ser chamada de uma tabela de síntese direta digital. A síntese digital direta (DDS) opera armazenando primeiramente uma grande forma de onda repetitiva na memória integrada. Um ciclo de uma forma de onda (senoidal, triangular, quadrada, arbitrária) pode ser representado por um número predeterminado de pontos de fase, conforme mostrado na TABELA 1 e armazenado na memória. Uma vez que a forma de onda é armazenada na memória, ela pode ser gerada em frequências muito precisas. A tabela de síntese direta digital pode ser armazenada em uma memória não volátil do circuito gerador e/ou pode ser implementada com um circuito FPGA no circuito gerador. A tabela de consulta 4210 pode ser endereçada por qualquer técnica adequada que seja conveniente para categorizar os formatos de onda. De acordo com um aspecto, a tabela de consulta 4210 é endereçada de acordo com uma frequência da forma de onda do sinal elétrico. Além disso, as informações associadas à pluralidade de formatos de onda podem ser armazenadas como informações digitais em uma memória ou como parte da tabela de consulta 4210.[0436] The electrical signal waveform can be characterized by current, voltage or power at a certain frequency. Furthermore, when any of the surgical instruments of the surgical system 1000 comprises ultrasonic components, the electrical signal waveform may be configured to drive at least two vibration modes of an ultrasonic transducer of at least one surgical instrument. In this way, the generator circuit may be configured to provide an electrical signal waveform to at least one surgical instrument, wherein the electrical signal waveform is characterized by a predetermined waveform stored in lookup table 4210 (or lookup table 4104, Figure 41). Furthermore, the electrical signal waveform may be a combination of two or more waveforms. The lookup table 4210 may comprise information associated with a plurality of waveforms. In one aspect or example, the lookup table 4210 may be generated by the DDS circuit 4200 and may be called a digital direct synthesis table. Direct digital synthesis (DDS) operates by first storing a large repetitive waveform in onboard memory. One cycle of a waveform (sine, triangular, square, arbitrary) can be represented by a predetermined number of phase points as shown in TABLE 1 and stored in memory. Once the waveform is stored in memory, it can be generated at very precise frequencies. The digital direct synthesis table may be stored in a non-volatile memory of the generator circuit and/or may be implemented with an FPGA circuit in the generator circuit. The lookup table 4210 may be addressed by any suitable technique that is convenient for categorizing the waveforms. In one aspect, the lookup table 4210 is addressed according to a frequency of the electrical signal waveform. Furthermore, information associated with the plurality of waveforms may be stored as digital information in a memory or as part of the lookup table 4210.

[0437] Em um aspecto, o circuito gerador pode ser configurado para fornecer formas de onda de sinal elétrico a ao menos dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. O circuito gerador pode também ser configurado para fornecer a forma de onda de sinal elétrico, que pode ser caracterizada por duas ou mais formas de onda, através de um canal de saída do circuito gerador para os dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente. Por exemplo, em um aspecto, a forma de onda de sinal elétrico compreende um primeiro sinal elétrico para acionar um transdutor ultrassônico (por exemplo, sinal de acionamento ultrassônico), um segundo sinal de acionamento de RF e/ou uma combinação dos mesmos. Além disso, uma forma de onda de sinal elétrico pode compreender uma pluralidade de sinais de acionamento ultrassônicos, uma pluralidade de sinais de acionamento de RF e/ou uma combinação de uma pluralidade de sinais de acionamento ultrassônicos e de RF.[0437] In one aspect, the generator circuit may be configured to provide electrical signal waveforms to at least two surgical instruments simultaneously. The generator circuit may also be configured to provide the electrical signal waveform, which may be characterized by two or more waveforms, through an output channel of the generator circuit to the two surgical instruments simultaneously. For example, in one aspect, the electrical signal waveform comprises a first electrical signal for driving an ultrasonic transducer (e.g., ultrasonic drive signal), a second RF drive signal, and/or a combination thereof. Furthermore, an electrical signal waveform may comprise a plurality of ultrasonic drive signals, a plurality of RF drive signals, and/or a combination of a plurality of ultrasonic and RF drive signals.

[0438] Além disso, um método para operar o gerador de acordo com a presente divulgação compreende gerar uma forma de onda de sinal elétrico e fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada a qualquer um dos instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000, em que gerar a forma de onda de sinal elétrico compreende receber informações associadas à forma de onda de sinal elétrico de uma memória. A forma de onda de sinal elétrico gerada compreende ao menos um formato de onda. Além disso, fornecer a forma de onda de sinal elétrico gerada para ao menos um instrumento cirúrgico compreende fornecer a forma de onda de sinal elétrico ao menos a dois instrumentos cirúrgicos simultaneamente.[0438] Furthermore, a method for operating the generator in accordance with the present disclosure comprises generating an electrical signal waveform and providing the generated electrical signal waveform to any of the surgical instruments of the surgical system 1000, wherein generating the electrical signal waveform comprises receiving information associated with the electrical signal waveform from a memory. The generated electrical signal waveform comprises at least one waveform. Further, providing the generated electrical signal waveform to at least one surgical instrument comprises providing the electrical signal waveform to at least two surgical instruments simultaneously.

[0439] O circuito gerador, conforme descrito aqui, pode permitir a geração de vários tipos de tabelas de síntese direta digital. Exemplos de formatos de onda para sinais de RF/eletrocirúrgicos adequados para tratar uma variedade de tecidos gerados pelo circuito gerador incluem sinais de RF com um fator de crista alto (que podem ser utilizados para coagulação superficial no modo RF), sinais RF de fator de crista baixo (que podem ser usados para penetração no tecido mais profunda) e formas de onda que promovem coagulação de retoque eficiente. O circuito gerador pode também gerar múltiplas formas de onda empregando uma tabela de consulta de síntese direta digital 4210 e, em tempo real, pode alternar entre formatos de onda específicos com base no efeito de tecido desejado. A alternância pode ser baseada na impedância do tecido e/ou em outros fatores.[0439] The generator circuit, as described herein, may allow the generation of various types of digital direct synthesis tables. Examples of waveforms for RF/electrosurgical signals suitable for treating a variety of tissues generated by the generator circuit include RF signals with a high crest factor (which can be used for superficial coagulation in RF mode), high crest factor RF signals low crest (which can be used for deeper tissue penetration) and touch-up waveforms that promote efficient coagulation. The generator circuit can also generate multiple waveforms employing a 4210 digital direct synthesis lookup table and, in real time, can switch between specific waveforms based on the desired tissue effect. Alternation may be based on tissue impedance and/or other factors.

[0440] Além dos formatos tradicionais de onda seno/cosseno, o circuito gerador pode ser configurado para gerar formato(s) de onda que maximiza(m) a potência no tecido por ciclo (por exemplo, onda trapezoidal ou quadrada). O circuito gerador pode fornecer formatos de ondas que são sincronizados para maximizar a potência fornecida à carga ao acionar simultaneamente sinais de RF e ultrassônicos e manter a trava de frequência ultrassônica, desde que o circuito gerador inclua uma topologia de circuito que possibilite o acionamento simultâneo de sinais de RF e ultrassônicos. Além disso, formas de onda personalizadas específicas para instrumentos e seus efeitos no tecido podem ser armazenadas em uma memória não volátil (NVM) ou um EEPROM de instrumento e podem ser buscadas ao conectar qualquer um dos instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 ao circuito gerador.[0440] In addition to traditional sine/cosine waveforms, the generator circuit can be configured to generate waveform(s) that maximize tissue power per cycle (e.g., trapezoidal or square wave). The generator circuit may provide waveforms that are synchronized to maximize the power delivered to the load by simultaneously driving RF and ultrasonic signals and maintaining ultrasonic frequency lock, provided that the generator circuit includes a circuit topology that enables simultaneous driving of RF and ultrasonic signals. Additionally, instrument-specific custom waveforms and their effects on tissue can be stored in a non-volatile memory (NVM) or an instrument EEPROM and can be fetched by connecting any of the surgical instruments of the surgical system 1000 to the generator circuit.

[0441] O circuito DDS 4200 pode compreender múltiplas tabelas de consulta 4104, onde a tabela de consulta 4210 armazena uma forma de onda representada por um número predeterminado de pontos de fase (também chamados de amostras), em que os pontos de fase definem um formato predeterminado de forma de onda. Dessa forma, múltiplas formas de onda, tendo um formato único, podem ser armazenadas em múltiplas tabelas de consulta 4210 para fornecer diferentes tratamentos de tecido com base em configurações de instrumento ou retroinformação de tecido. Exemplos de formas de onda incluem formas de onda de sinal elétrico de RF de alto fator de crista para coagulação do tecido de superfície, forma de onda de sinal elétrico RF de baixo fator de crista para penetração no tecido mais profunda e formas de onda de sinal elétrico que promovem coagulação de retoque eficiente. Em um aspecto, o circuito DDS 4200 pode criar múltiplas tabelas de consulta de formatos de onda 4210 e durante um procedimento de tratamento de tecido (por exemplo, simultaneamente ou em tempo real virtual com base em entradas de usuário ou sensor) alternar entre diferentes formatos de onda armazenadas em diferentes tabelas de consulta 4210 com base no efeito sobre o tecido desejado e/ou retroinformação de tecido.[0441] The DDS circuit 4200 may comprise multiple look-up tables 4104, where the look-up table 4210 stores a waveform represented by a predetermined number of phase points (also called samples), wherein the phase points define a predetermined waveform format. In this way, multiple waveforms, having a unique shape, can be stored in multiple lookup tables 4210 to provide different tissue treatments based on instrument settings or tissue feedback. Examples of waveforms include high crest factor RF electrical signal waveforms for surface tissue coagulation, low crest factor RF electrical signal waveforms for deeper tissue penetration, and signal waveforms. electric that promote efficient touch-up coagulation. In one aspect, the DDS circuit 4200 may create multiple waveform lookup tables 4210 and during a tissue treatment procedure (e.g., simultaneously or in virtual real time based on user or sensor inputs) switch between different formats. waveforms stored in different lookup tables 4210 based on the effect on the desired tissue and/or tissue feedback.

[0442] Por conseguinte, a alternância entre formas de onda pode ser baseada na impedância do tecido e outros fatores, por exemplo. Em outros aspetos, as tabelas de consulta 4210 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico formatadas para maximizar a potência distribuída no tecido por ciclo (isto é, onda trapezoidal ou quadrada). Em outros aspectos, as tabelas de consulta 4210 podem armazenar formatos de onda sincronizados de modo que elas maximizam o fornecimento de energia por qualquer um dos instrumentos cirúrgicos do sistema cirúrgico 1000 quando este fornece sinais de acionamento de RF e ultrassônicos. Ainda em outros aspectos, as tabelas de consulta 4210 podem armazenar formas de onda de sinal elétrico para acionar simultaneamente energia terapêutica e/ou subterapêutica ultrassônica e de RF, mantendo simultaneamente o bloqueio da frequência ultrassônica. De modo geral, o formato de onda de saída pode estar na forma de uma onda senoidal, onda cossenoidal, onda de pulso, onda quadrada e similares. No entanto, os formatos de onda personalizados e mais complexos específicos para diferentes instrumentos e seus efeitos teciduais podem ser armazenadas na memória não volátil do circuito gerador ou na memória não volátil (por exemplo, EEPROM) do instrumento cirúrgico e buscadas ao conectar o instrumento cirúrgico no circuito gerador. Um exemplo de uma forma de onda personalizada é uma senoide exponencialmente amortecida conforme utilizada em muitas formas de onda de "coagulação" de alto fator de crista, conforme mostrado na Figura 43.[0442] Therefore, switching between waveforms can be based on tissue impedance and other factors, for example. In other aspects, the lookup tables 4210 can store electrical signal waveforms formatted to maximize the power delivered to the tissue per cycle (i.e., trapezoidal or square wave). In other aspects, the lookup tables 4210 can store synchronized waveforms such that they maximize power delivery by any of the surgical instruments of the surgical system 1000 when it provides RF and ultrasonic drive signals. In still other aspects, lookup tables 4210 can store electrical signal waveforms to simultaneously drive therapeutic and/or subtherapeutic ultrasonic and RF energy while simultaneously maintaining ultrasonic frequency lock. Generally speaking, the output waveform can be in the form of a sine wave, cosine wave, pulse wave, square wave and the like. However, more complex custom waveforms specific to different instruments and their tissue effects can be stored in the non-volatile memory of the generator circuit or in the non-volatile memory (e.g., EEPROM) of the surgical instrument and fetched when connecting the surgical instrument. in the generator circuit. An example of a custom waveform is an exponentially damped sine wave as used in many high crest factor "coagulation" waveforms, as shown in Figure 43.

[0443] A Figura 43 ilustra um ciclo de uma forma de onda do sinal elétrico digital de tempo discreto 4300, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, de uma forma de onda analógica 4304 (mostrada sobreposta sob a forma de onda do sinal elétrico digital de tempo isolada 4300 para propósitos de comparação). O eixo geométrico horizontal representa o Tempo (t) e o eixo geométrico vertical representa os pontos de fases digitais. A forma de onda do sinal elétrico digital 4300 é uma versão do tempo digital isolado da forma de onda analógica desejada 4304, por exemplo. A forma de onda do sinal elétrico digital 4300 é gerada pelo armazenamento de um ponto de fase de amplitude 4302 representando a amplitude por ciclo de clock Tclk sobre um ciclo ou período To. A forma de onda de sinal elétrico digital 4300 é gerada sobre um período To por qualquer circuito de processamento digital adequado. Os pontos de fase de amplitude são palavras digitais armazenadas em um circuito de memória. No exemplo ilustrado nas Figura 41 e 42, a palavra digital é uma palavra de 6 bits que é capaz de armazenar os pontos de fase de amplitude com uma resolução de 26 ou 64 bits. Será reconhecido que os exemplos mostrados nas Figuras 41 e 42 são para propósitos ilustrativos e, nas implementações reais, a resolução pode ser muito maior. Os pontos de fase de amplitude digital 4302 durante um ciclo To são armazenados na memória como uma cadeia da cadeia de palavras em uma tabela de consulta 4104, 4210, conforme descrito em relação às Figuras 41 e 42, por exemplo. Para gerar a versão analógica da forma de onda analógica 4304, os pontos de fase de amplitude 4302 são lidos sequencialmente a partir da memória de 0 a To por ciclo de clock Tclk e são convertidos por um circuito conversor A-D 4108, 4212, também descritos em relação às Figuras 41 e 42. Ciclos adicionais podem ser gerados pela leitura repetida dos pontos de fase de amplitude 4302 da forma de onda de sinal elétrico digital 4300 de 0 a To pelo maior número de ciclos ou períodos que possa ser desejado. A versão analógica suave da forma de onda 4304 é conseguida mediante a filtração da saída do circuito conversor A-D 4108, 4212 por um filtro 4112, 4214 (Figuras 41 e 42). O sinal de saída analógico filtrado 4114, 4222 (Figuras 41 e 42) é aplicado à entrada de um amplificador de potência.[0443] Figure 43 illustrates a cycle of a discrete-time digital electrical signal waveform 4300, in accordance with at least one aspect of the present description, of an analog waveform 4304 (shown superimposed on the waveform of the isolated digital electrical time signal 4300 for comparison purposes). The horizontal geometric axis represents Time (t) and the vertical geometric axis represents the digital phase points. The digital electrical signal waveform 4300 is an isolated digital time version of the desired analog waveform 4304, for example. The waveform of the digital electrical signal 4300 is generated by storing an amplitude phase point 4302 representing the amplitude per clock cycle Tclk over a cycle or period To. The digital electrical signal waveform 4300 is generated over a period To by any suitable digital processing circuit. Amplitude phase points are digital words stored in a memory circuit. In the example illustrated in Figures 41 and 42, the digital word is a 6-bit word that is capable of storing amplitude phase points with a resolution of 26 or 64 bits. It will be recognized that the examples shown in Figures 41 and 42 are for illustrative purposes and in actual implementations the resolution may be much higher. Digital amplitude phase points 4302 during a To cycle are stored in memory as a string of the word string in a look-up table 4104, 4210, as described with respect to Figures 41 and 42, for example. To generate the analog version of the analog waveform 4304, the amplitude phase points 4302 are read sequentially from memory from 0 to To per Tclk clock cycle and are converted by an A-D converter circuit 4108, 4212, also described in 41 and 42. Additional cycles may be generated by repeatedly reading the amplitude phase points 4302 of the digital electrical signal waveform 4300 from 0 to To for as many cycles or periods as may be desired. The smooth analog version of the 4304 waveform is achieved by filtering the output of the A-D converter circuit 4108, 4212 by a filter 4112, 4214 (Figures 41 and 42). The filtered analog output signal 4114, 4222 (Figures 41 and 42) is applied to the input of a power amplifier.

[0444] A Figura 44 é um diagrama de um sistema de controle 12950 configurado para fornecer fechamento progressivo de um membro de fechamento (por exemplo, tubo de fechamento) quando o membro de deslocamento avança distalmente e se acopla a um braço de aperto (por exemplo, bigorna) para diminuir a carga da força de fechamento no membro de fechamento em uma velocidade desejada e diminuir a carga da força de disparo sobre o membro de disparo de acordo com um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o sistema de controle 12950 pode ser implementado como um controlador de retroinformação PID aninhado. Um controlador PID é um mecanismo de retroinformação do circuito de controle (controlador) para calcular continuamente um valor de erro como a diferença entre um ponto de ajuste desejado e uma variável de processo medida e aplicar uma correção com base nos termos proporcionais, integrais e derivados (às vezes indicados P, I, e D respectivamente). O sistema de controle de retroinformação do controlador PID aninhado 12950 inclui um controlador primário 12952, em um circuito de realimentação (externo) primário 12954 e um controlador secundário 12955 em um circuito de realimentação (interno) secundário 12956. O controlador primário 12952 pode ser um controlador PID 12972, conforme mostrado na Figura 45, e o controlador secundário 12955 pode também ser um controlador PID 12972 conforme mostrado na Figura 45. O controlador primário 12952 controla um processo primário 12958 e o controlador secundário 12955 controla um processo secundário 12960. A saída 12966 do processador primário 12958 é subtraída de um ponto de ajuste primário P 1 por um primeiro somador 12962. O primeiro somador 12962 produz um único sinal de soma de saída que é aplicado ao controlador primário 12952. A saída do controlador primário 12952 é o ponto de ajuste secundário SP2. A saída 12968 do processador secundário 12960 é subtraída de um ponto de ajuste primário SP2 por um primeiro somador 12964.[0444] Figure 44 is a diagram of a control system 12950 configured to provide progressive closure of a closure member (e.g., closure tube) when the travel member advances distally and engages a clamping arm (e.g., example, anvil) to decrease the closing force load on the closing member at a desired speed and decrease the firing force load on the firing member in accordance with an aspect of the present description. In one aspect, the 12950 control system can be implemented as a nested PID feedback controller. A PID controller is a control loop (controller) feedback mechanism to continuously calculate an error value as the difference between a desired set point and a measured process variable and apply a correction based on proportional, integral, and derivative terms (sometimes indicated P, I, and D respectively). The feedback control system of the nested PID controller 12950 includes a primary controller 12952, in a primary (external) feedback circuit 12954 and a secondary controller 12955 in a secondary (internal) feedback circuit 12956. The primary controller 12952 may be a PID controller 12972 as shown in Figure 45, and the secondary controller 12955 may also be a PID controller 12972 as shown in Figure 45. The primary controller 12952 controls a primary process 12958 and the secondary controller 12955 controls a secondary process 12960. The output 12966 of the primary processor 12958 is subtracted from a primary set point P 1 by a first adder 12962. The first adder 12962 produces a single output sum signal that is applied to the primary controller 12952. The output of the primary controller 12952 is the point SP2 secondary adjustment. The output 12968 of the secondary processor 12960 is subtracted from a primary set point SP2 by a first adder 12964.

[0445] No contexto de controlar o deslocamento de um tubo de fechamento, o sistema de controle 12950 pode ser configurado de modo que o ponto de ajuste primário SP1 é um valor de força de fechamento desejado e o controlador primário 12952 é configurado para receber a força de fechamento a partir de um sensor de torque acoplado à saída de um motor de fechamento e determinar uma velocidade do motor do ponto de ajuste SP2 para o motor de fechamento. Em outros aspectos, a força de fechamento pode ser medida com medidores de esforço, células de carga, ou outros sensores de força adequados. O ponto de ajuste da velocidade do motor de fechamento SP2 é comparado à velocidade real do tubo de fechamento, que é determinada pelo controlador secundário 12955. A velocidade real do tubo de fechamento pode ser medida mediante comparação do deslocamento do tubo de fechamento com o sensor de posição e a medição do tempo decorrido com um temporizador/contador. Outras técnicas, como codificadores lineares ou giratórios podem ser usadas para medir o deslocamento do tubo de fechamento. A saída 12968 do processo secundário 12960 é a velocidade real do tubo de fechamento. Esta saída da velocidade do tubo de fechamento 12968 é fornecida ao processador primário 12958 que determina a força que atua sobre o tubo de fechamento e é alimentada de volta ao somador 12962, que subtrai a força de fechamento medida do ponto de ajuste primário SP1. O ponto de ajuste principal SP1 pode ser um limiar superior ou um limiar inferior. Com base na saída do somador 12962, o controlador primário 12952 controla a velocidade e direção do motor de fechamento. O controlador secundário 12955 controla a velocidade do motor de fechamento com base na velocidade real do tubo de fechamento medida pelo processo secundário 12960 e o ponto de ajuste secundário SP2, que é com base em uma comparação dos limiares superior e inferior da força de disparo e da força de disparo real.[0445] In the context of controlling the displacement of a closure tube, the control system 12950 may be configured such that the primary set point SP1 is a desired closure force value and the primary controller 12952 is configured to receive the closing force from a torque sensor coupled to the output of a closing motor and determine a motor speed from setpoint SP2 for the closing motor. In other aspects, the closing force can be measured with strain gauges, load cells, or other suitable force sensors. The SP2 closure motor speed set point is compared to the actual speed of the closure tube, which is determined by the 12955 secondary controller. The actual speed of the closure tube can be measured by comparing the displacement of the closure tube with the sensor position and measuring the elapsed time with a timer/counter. Other techniques such as linear or rotary encoders can be used to measure closure tube displacement. The output 12968 of the secondary process 12960 is the actual speed of the shut-off tube. This closure tube speed output 12968 is provided to the primary processor 12958 which determines the force acting on the closure tube and is fed back to the adder 12962 which subtracts the measured clamping force from the primary set point SP1. The SP1 master setpoint can be an upper threshold or a lower threshold. Based on the output of the adder 12962, the primary controller 12952 controls the speed and direction of the closing motor. The secondary controller 12955 controls the closure motor speed based on the actual closure tube speed measured by the secondary process 12960 and the secondary setpoint SP2, which is based on a comparison of the upper and lower trigger force thresholds and of the actual firing force.

[0446] A Figura 45 ilustra um sistema de controle de retroinformação por PID 12970, de acordo com um aspecto da presente descrição. O controlador primário 12952 ou o controlador secundário 12955, ou ambos, podem ser implementados como um controlador PID 12972. Em um aspecto, o controlador PID 12972 pode compreender um elemento proporcional 12974 (P), um elemento integral 12976 (I), e um elemento de derivativo 12978 (D). As saídas dos elementos P, I e D 12974, 12976, 12978 são somadas por um somador 12986, que fornece a variável de controle μ(t) ao processo 12980. A saída do processo 12980 é a variável de processo y(t). Um somador 12984 calcula a diferença entre um ponto de ajuste desejado r(t) e uma variável de processo y(t) medida. O controlador PID 12972 continuamente calcula um valor de erro e(t) (por exemplo, a diferença entre o limiar da força de fechamento e a força de fechamento medida) como a diferença entre um ponto de ajuste desejado r(t) (por exemplo, o limiar de força de fechamento) e a variável de processo medida y(t) (por exemplo, a velocidade e direção do tubo de fechamento) e aplica uma correção com base nos termos proporcional, integral e derivativo calculados pelo elemento proporcional 12974 (P), o elemento integral 12976 (I), e o elemento derivativo 12978 (D), respectivamente. O controlador PID 12972 tenta minimizar o erro e(t) ao longo do tempo mediante o ajuste da variável de controle μ(t) (por exemplo, a velocidade e direção do tubo de fechamento).[0446] Figure 45 illustrates a PID feedback control system 12970, in accordance with an aspect of the present description. The primary controller 12952 or the secondary controller 12955, or both, may be implemented as a PID controller 12972. In one aspect, the PID controller 12972 may comprise a proportional element 12974 (P), an integral element 12976 (I), and a derivative element 12978 (D). The outputs of the P, I and D elements 12974, 12976, 12978 are summed by an adder 12986, which provides the control variable μ(t) to the process 12980. The output of the process 12980 is the process variable y(t). An adder 12984 calculates the difference between a desired set point r(t) and a measured process variable y(t). The 12972 PID controller continuously calculates an error value e(t) (e.g., the difference between the closing force threshold and the measured closing force) as the difference between a desired set point r(t) (e.g. , the closing force threshold) and the measured process variable y(t) (for example, the speed and direction of the closing tube) and applies a correction based on the proportional, integral and derivative terms calculated by the proportional element 12974 ( P), the integral element 12976 (I), and the derivative element 12978 (D), respectively. The 12972 PID controller attempts to minimize the error e(t) over time by adjusting the control variable μ(t) (for example, the speed and direction of the shutoff tube).

[0447] De acordo com o algoritmo PID, o elemento "P" 12974 representa os valores presentes do erro. Por exemplo, se o erro for grande e positivo, a saída de controle também será grande e positiva. De acordo com a presente descrição, o termo de erro e(t) é a diferentes entre a força de fechamento desejada e força de fechamento medida do tubo de fechamento. O elemento "I" 12976 representa os valores passados do erro. Por exemplo, se a saída de corrente não for suficientemente forte, a integral do erro irá se acumular ao longo do tempo, e o controlador responderá aplicando uma ação mais forte. O elemento "D" 12978 representa possíveis tendências futuras do erro, com base na sua taxa real de alteração. Por exemplo, continuando o exemplo P acima, quando a saída de controle positivo grande consegue trazer o erro mais próximo de zero, ela coloca também o processo em um modo de grande erro negativo no futuro próximo. Neste caso, a derivativa torna-se negativa e o módulo D reduz a força da ação para evitar este excesso.[0447] According to the PID algorithm, the "P" element 12974 represents the present values of the error. For example, if the error is large and positive, the control output will also be large and positive. According to the present description, the error term e(t) is the difference between the desired closing force and the measured closing force of the closing tube. The "I" element 12976 represents the past values of the error. For example, if the current output is not strong enough, the error integral will accumulate over time, and the controller will respond by applying a stronger action. The "D" element 12978 represents possible future trends of the error, based on its actual rate of change. For example, continuing example P above, when the large positive control output manages to bring the error closer to zero, it also puts the process into a large negative error mode in the near future. In this case, the derivative becomes negative and module D reduces the strength of the action to avoid this excess.

[0448] Será entendido que outras variáveis e os pontos de ajuste podem ser monitorados e controlados de acordo com os sistemas de controle de retroinformação 12950, 12970. Por exemplo, o algoritmo de controle da velocidade do membro de fechamento adaptável aqui descrito pode mediar ao menos dois dos seguintes parâmetros: o local de curso do membro de disparo, a carga do membro de disparo, o deslocamento do elemento de corte, a velocidade de elemento de corte, o local de curso do tubo de fechamento, a carga do tubo de fechamento, entre outros.[0448] It will be understood that other variables and set points can be monitored and controlled in accordance with the feedback control systems 12950, 12970. For example, the adaptive closure member speed control algorithm described herein can mediate the least two of the following parameters: the location of travel of the firing member, the load of the firing member, the displacement of the cutting element, the speed of the cutting element, the location of travel of the shut-off tube, the load of the closure, among others.

[0449] Os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos, como bisturis ultrassônicos, estão encontrando aplicações cada vez mais amplamente difundida em procedimentos cirúrgicos, em razão de suas características de desempenho exclusivas. Dependendo de configurações e parâmetros operacionais específicos do dispositivo, os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos podem oferecer, de maneira substancialmente simultânea, transecção de tecidos e homeostase por coagulação, desejavelmente minimizando o trauma do paciente. Um dispositivo cirúrgico ultrassônico pode compreender uma empunhadura contendo um transdutor ultrassônico, e um instrumento acoplado ao transdutor ultrassônico tendo um atuador de extremidade montado distalmente (por exemplo, uma ponta de lâmina) para cortar e vedar o tecido. Em alguns casos, o instrumento pode estar permanentemente fixado à peça de mão. Em outros casos, o instrumento pode ser separável da empunhadura, como no caso de um instrumento descartável ou um instrumento intercambiável. O atuador de extremidade transmite energia ultrassônica aos tecidos colocados em contato com o mesmo, para realizar a ação de corte e cauterização. Os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos dessa natureza podem ser configurados para uso em procedimentos cirúrgicos abertos, laparoscópicos ou endoscópicos, inclusive procedimentos roboticamente assistidos.[0449] Ultrasonic surgical devices, such as ultrasonic scalpels, are finding increasingly widespread applications in surgical procedures, due to their unique performance characteristics. Depending on specific device configurations and operating parameters, ultrasonic surgical devices can provide substantially simultaneous tissue transection and coagulation homeostasis, desirably minimizing patient trauma. An ultrasonic surgical device may comprise a handle containing an ultrasonic transducer, and an instrument coupled to the ultrasonic transducer having a distally mounted end actuator (e.g., a blade tip) for cutting and sealing tissue. In some cases, the instrument may be permanently attached to the handpiece. In other cases, the instrument may be separable from the handle, as in the case of a disposable instrument or an interchangeable instrument. The end actuator transmits ultrasonic energy to the tissues placed in contact with it, to perform the cutting and cauterization action. Ultrasonic surgical devices of this nature can be configured for use in open, laparoscopic or endoscopic surgical procedures, including robotically assisted procedures.

[0450] A energia ultrassônica corta e coagula os tecidos com o uso de temperaturas mais baixas que aquelas usadas em procedimentos eletrocirúrgicos e pode ser transmitida ao atuador de extremidade por um gerador ultrassônico em comunicação com a empunhadura. Vibrando em altas frequências (por exemplo, 55.500 ciclos por segundo), a lâmina ultrassônica desnatura a proteína presente nos tecidos para formar um coágulo pegajoso. A pressão exercida sobre os tecidos pela superfície da lâmina achata os vasos sanguíneos e possibilita que o coágulo forme um selo hemostático. Um cirurgião pode controlar a velocidade de corte e coagulação por meio da força aplicada aos tecidos pelo atuador de extremidade, do tempo durante o qual a força é aplicada e do nível de excursão selecionado para o atuador de extremidade.[0450] Ultrasonic energy cuts and coagulates tissue using temperatures lower than those used in electrosurgical procedures and can be transmitted to the end actuator by an ultrasonic generator in communication with the handle. Vibrating at high frequencies (e.g. 55,500 cycles per second), the ultrasonic blade denatures protein present in tissues to form a sticky clot. The pressure exerted on the tissues by the surface of the blade flattens the blood vessels and allows the clot to form a hemostatic seal. A surgeon can control the speed of cutting and coagulation through the force applied to tissues by the end actuator, the time for which the force is applied, and the excursion level selected for the end actuator.

[0451] O transdutor ultrassônico pode ser modelado como um circuito equivalente que compreende uma primeira ramificação que tem uma capacitância estática e uma segunda ramificação "em movimento" que tem uma indutância, resistência e capacitância conectadas em série que definem as propriedades eletromecânicas de um ressonador. Os geradores ultrassônicos conhecidos podem incluir um indutor de sintonia para cancelar a capacitância estática a uma frequência de ressonância de modo que substancialmente toda a corrente do sinal de acionamento do gerador flua para a ramificação em movimento. Consequentemente, mediante o uso de um indutor de sintonia, a corrente do sinal de acionamento do gerador representa a corrente da ramificação em movimento, e o gerador é dessa forma capaz de controlar seu sinal de acionamento para manter a frequência de ressonância do transdutor ultrassônico. O indutor de sintonia pode também transformar a plotagem da impedância de fase do transdutor ultrassônico para otimizar as capacidades de travamento de frequência do gerador. Entretanto, o indutor de sintonia precisa ser combinado com a capacitância estática específica de um transdutor ultrassônico na frequência de ressonância operacional. Em outras palavras, um transdutor ultrassônico diferente tendo uma capacitância estática diferente precisa de um indutor de sintonia.[0451] The ultrasonic transducer can be modeled as an equivalent circuit comprising a first branch that has a static capacitance and a second "moving" branch that has a series-connected inductance, resistance and capacitance that define the electromechanical properties of a resonator . Known ultrasonic generators may include a tuning inductor to cancel static capacitance at a resonant frequency so that substantially all of the generator drive signal current flows to the moving branch. Consequently, through the use of a tuning inductor, the generator drive signal current represents the moving branch current, and the generator is thus able to control its drive signal to maintain the resonant frequency of the ultrasonic transducer. The tuning inductor can also transform the phase impedance plot of the ultrasonic transducer to optimize the frequency locking capabilities of the generator. However, the tuning inductor needs to be matched to the specific static capacitance of an ultrasonic transducer at the operating resonance frequency. In other words, a different ultrasonic transducer having a different static capacitance needs a tuning inductor.

[0452] Além disso, em algumas arquiteturas de gerador ultrassônico, o sinal de acionamento do gerador apresenta distorção harmônica assimétrica que complica as medições de magnitude e fase da impedância. Por exemplo, a exatidão das medições de fase da impedância pode ser reduzida devido à distorção harmônica nos sinais de corrente e tensão.[0452] Additionally, in some ultrasonic generator architectures, the generator drive signal exhibits asymmetric harmonic distortion that complicates impedance magnitude and phase measurements. For example, the accuracy of impedance phase measurements may be reduced due to harmonic distortion in current and voltage signals.

[0453] Além disso, a interferência eletromagnética em ambientes ruidosos diminui a capacidade do gerador de manter o travamento na frequência de ressonância do transdutor ultrassônico, aumentando a probabilidade de entradas inválidas do algoritmo de controle.[0453] Additionally, electromagnetic interference in noisy environments decreases the generator's ability to maintain locking at the resonant frequency of the ultrasonic transducer, increasing the likelihood of invalid control algorithm inputs.

[0454] Os dispositivos eletrocirúrgicos para aplicação de energia elétrica a tecidos de modo a tratar e/ou destruir os ditos tecidos estão também encontrando aplicações cada vez mais amplamente disseminadas em procedimentos cirúrgicos. Um dispositivo eletrocirúrgico pode compreender uma empunhadura e um instrumento que tem um atuador de extremidade distalmente montado (por exemplo, um ou mais eletrodos). O atuador de extremidade pode ser posicionado contra o tecido, de modo que a corrente elétrica seja introduzida no tecido. Os dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para funcionamento bipolar ou monopolar. Durante o funcionamento bipolar, a corrente é introduzida no tecido e retornada a partir do mesmo pelos eletrodos ativos e de retorno, respectivamente, do atuador de extremidade. Durante o funcionamento monopolar, uma corrente é introduzida no tecido por um eletrodo ativo do atuador de extremidade e retornada através de um eletrodo de retorno (por exemplo, uma placa de aterramento) separadamente situada no corpo do paciente. O calor gerado pela corrente que flui através do tecido pode formar selagens hemostáticas no interior do tecido e/ou entre tecidos e, dessa forma, pode ser particularmente útil para cauterização de vasos sanguíneos, por exemplo. O atuador de extremidade de um dispositivo eletrocirúrgico pode também compreender um membro de corte que é capaz de mover- se em relação ao tecido e aos eletrodos, para transeccionar o tecido.[0454] Electrosurgical devices for applying electrical energy to tissues in order to treat and/or destroy said tissues are also finding increasingly widespread applications in surgical procedures. An electrosurgical device may comprise a handle and an instrument having a distally mounted end actuator (e.g., one or more electrodes). The end actuator can be positioned against the tissue so that the electrical current is introduced into the tissue. Electrosurgical devices can be configured for bipolar or monopolar operation. During bipolar operation, current is introduced into the tissue and returned from it by the active and return electrodes, respectively, of the end actuator. During monopolar operation, a current is introduced into the tissue by an active electrode of the tip actuator and returned through a return electrode (e.g., a grounding plate) separately located on the patient's body. The heat generated by the current flowing through the tissue can form hemostatic seals within the tissue and/or between tissues and thus can be particularly useful for cauterizing blood vessels, for example. The end actuator of an electrosurgical device may also comprise a cutting member that is capable of moving relative to the tissue and electrodes to transect the tissue.

[0455] A energia elétrica aplicada por um dispositivo eletrocirúrgico pode ser transmitida ao instrumento por um gerador em comunicação com a empunhadura. A energia elétrica pode estar sob a forma de energia de radiofrequência (RF). A energia de RF é uma forma de energia elétrica que pode estar na faixa de frequência de 300 kHz a 1 MHz, conforme descrito em EN60601-2-2:2009+A11:2011, Definição 201.3.218 - ALTA FREQUÊNCIA. Por exemplo, a frequência em aplicações de RF monopolar pode ser tipicamente restrita a menos do que 5 MHz. Entretanto, em aplicações de RF bipolar, a frequência pode se quase qualquer uma. Frequências acima de 200 kHz são tipicamente usadas para aplicações monopolares a fim de evitar o estímulo indesejado dos nervos e músculos que resultaria do uso de uma corrente de frequência baixa. Frequências inferiores podem ser usadas para técnicas bipolares se uma análise de risco mostrar que a possibilidade de estímulo neuromuscular foi mitigada até um nível aceitável. Normalmente, frequências acima de 5 MHz não são usadas, a fim de minimizar problemas associados correntes de dispersão de alta frequência. É geralmente aceito que 10 mA é o limiar inferior dos efeitos térmicos em tecido.[0455] Electrical energy applied by an electrosurgical device can be transmitted to the instrument by a generator in communication with the handle. Electrical energy can be in the form of radio frequency (RF) energy. RF energy is a form of electrical energy that can be in the frequency range of 300 kHz to 1 MHz, as described in EN60601-2-2:2009+A11:2011, Definition 201.3.218 - HIGH FREQUENCY. For example, the frequency in monopolar RF applications can typically be restricted to less than 5 MHz. However, in bipolar RF applications, the frequency can be almost any. Frequencies above 200 kHz are typically used for monopolar applications to avoid unwanted nerve and muscle stimulation that would result from using a low frequency current. Lower frequencies may be used for bipolar techniques if a risk analysis shows that the possibility of neuromuscular stimulation has been mitigated to an acceptable level. Typically, frequencies above 5 MHz are not used in order to minimize problems associated with high-frequency stray currents. It is generally accepted that 10 mA is the lower threshold for thermal effects on tissue.

[0456] Durante esta operação, um dispositivo eletrocirúrgico pode transmitir energia de RF em baixa frequência através do tecido, o que causa atrito, ou agitação iônica, ou seja, aquecimento resistivo, o que, portanto, aumenta a temperatura do tecido. Devido ao fato de que um limite preciso pode ser criado entre o tecido afetado e o tecido circundante, os cirurgiões podem operar com um alto nível de precisão e controle, sem sacrificar o tecido adjacente não alvo. As baixas temperaturas de operação da energia de RF podem ser úteis para remoção, encolhimento ou escultura de tecidos moles enquanto, simultaneamente, cauterizam os vasos sanguíneos. A energia de RF pode funcionar particularmente bem no tecido conjuntivo, que compreende principalmente colágeno e encolhe quando entra em contato com calor.[0456] During this operation, an electrosurgical device can transmit low frequency RF energy through the tissue, which causes friction, or ionic agitation, i.e., resistive heating, which therefore increases the temperature of the tissue. Because a precise boundary can be created between the affected tissue and surrounding tissue, surgeons can operate with a high level of precision and control without sacrificing adjacent non-target tissue. The low operating temperatures of RF energy can be useful for removing, shrinking, or sculpting soft tissue while simultaneously cauterizing blood vessels. RF energy can work particularly well on connective tissue, which primarily comprises collagen and shrinks when it comes into contact with heat.

[0457] Devido a suas necessidades únicas de sinal de acionamento, detecção e retroinformação, dispositivos ultrassônicos e eletrocirúrgicos geralmente exigem diferentes geradores. Além disso, nos casos em que o instrumento é descartável ou intercambiável com uma empunhadura, os geradores ultrassônicos e eletrocirúrgicos estão limitados em sua capacidade de reconhecer a configuração do instrumento específico sendo usado e de otimizar processos de controle e diagnóstico em conformidade. Além disso, o acoplamento capacitivo entre os circuitos não isolados e isolados, de paciente, do gerador, especialmente nos casos em que tensões e frequências mais altas são usadas, pode resultar na exposição de um paciente a níveis inaceitáveis de corrente de fuga.[0457] Due to their unique drive signal, detection, and feedback needs, ultrasonic and electrosurgical devices often require different generators. Furthermore, in cases where the instrument is disposable or interchangeable with a handle, ultrasonic and electrosurgical generators are limited in their ability to recognize the configuration of the specific instrument being used and to optimize control and diagnostic processes accordingly. Additionally, capacitive coupling between non-isolated patient and isolated generator circuits, especially in cases where higher voltages and frequencies are used, may result in exposing a patient to unacceptable levels of leakage current.

[0458] Além disso, devido a suas necessidades únicas de sinal de acionamento, detecção e retroinformação, os dispositivos ultrassônicos e eletrocirúrgicos geralmente exigem diferentes interface de usuário para os diferentes geradores. Em tais dispositivos ultrassônicos e eletrocirúrgicos convencionais, uma interface de usuário é configurada para uso com um instrumento ultrassônico ao passo que uma interface de usuário diferente pode ser configurada para uso com um instrumento eletrocirúrgico. Tais interfaces de usuário incluem interfaces de usuário ativadas pela mão e/ou pé, como chaves ativadas pela mão e/ou chaves ativadas pelo pé. Quando vários aspectos de geradores combinados para uso tanto com instrumentos ultrassônicos como com instrumentos eletrocirúrgicos são contemplados na subsequente descrição, interfaces de usuário adicionais que são configuradas para operar com geradores de instrumentos ultrassônicos tanto quanto eletrocirúrgicos também são contempladas.[0458] Furthermore, due to their unique drive signal, sensing, and feedback needs, ultrasonic and electrosurgical devices often require different user interfaces for the different generators. In such conventional ultrasonic and electrosurgical devices, one user interface is configured for use with an ultrasonic instrument whereas a different user interface may be configured for use with an electrosurgical instrument. Such user interfaces include hand- and/or foot-activated user interfaces, such as hand-activated switches and/or foot-activated switches. When various aspects of combined generators for use with both ultrasonic instruments and electrosurgical instruments are contemplated in the subsequent description, additional user interfaces that are configured to operate with both ultrasonic and electrosurgical instrument generators are also contemplated.

[0459] Interfaces de usuário adicionais para fornecer retroinformação, se ao usuário ou a outra máquina, são contemplados na subsequente descrição para fornecer retroinformação que indica um modo de operação ou status de um instrumento ultrassônico e/ou eletrocirúrgico. Fornecer retroinformação ao usuário e/ou à máquina para operar um instrumento ultrassônico e/ou eletrocirúrgico em combinação exigirá fornecer retroinformação sensorial a um usuário e retroinformação elétrica/mecânica/eletromecânica a uma máquina. Os dispositivos de retroinformação que incorporam dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, uma Tela de exibição de LCD, indicadores de LED), dispositivos de retroinformação de áudio (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos) para uso em instrumentos ultrassônicos e/ou eletrocirúrgicos combinados são contemplados na subsequente descrição.[0459] Additional user interfaces for providing feedback, whether to the user or to another machine, are contemplated in the subsequent description to provide feedback that indicates a mode of operation or status of an ultrasonic and/or electrosurgical instrument. Providing user and/or machine feedback to operate an ultrasonic and/or electrosurgical instrument in combination will require providing sensory feedback to a user and electrical/mechanical/electromechanical feedback to a machine. Feedback devices that incorporate visual feedback devices (e.g., an LCD display screen, LED indicators), audio feedback devices (e.g., a speaker, a buzzer), or tactile feedback devices (e.g., example, haptic actuators) for use in combined ultrasonic and/or electrosurgical instruments are contemplated in the subsequent description.

[0460] Outros instrumentos cirúrgicos elétricos incluem, sem limitação, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou tecnologias de micro-ondas, entre outras. Consequentemente, as técnicas aqui descritos são aplicáveis a RF ultrassônica, bipolar ou monopolar, (eletrocirúrgica), eletroporação irreversível e/ou reversível e/ou instrumentos cirúrgicos baseados em micro-ondas, entre outros.[0460] Other electrical surgical instruments include, without limitation, irreversible and/or reversible electroporation, and/or microwave technologies, among others. Consequently, the techniques described here are applicable to ultrasonic, bipolar or monopolar RF (electrosurgical), irreversible and/or reversible electroporation and/or microwave-based surgical instruments, among others.

[0461] Vários aspectos são direcionados a dispositivos cirúrgicos ultrassônicos aprimorados, dispositivos eletrocirúrgicos e geradores para uso com os mesmos. Os aspectos dos dispositivos cirúrgicos ultrassônicos podem ser configurados para transeccionar e/ou coagular o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo. Os aspectos dos dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para transeccionar, coagular, escalonar, soldar e/ou dessecar o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo.[0461] Various aspects are directed to improved ultrasonic surgical devices, electrosurgical devices, and generators for use therewith. Aspects of ultrasonic surgical devices can be configured to transect and/or coagulate tissue during surgical procedures, for example. Aspects of electrosurgical devices can be configured to transect, coagulate, scale, weld, and/or desiccate tissue during surgical procedures, for example.

[0462] Os aspectos do gerador utilizam amostragem analógica para digital de alta velocidade (por exemplo, aproximadamente 200 x excesso de amostragem, dependendo da frequência) da corrente e tensão do sinal de acionamento do gerador, juntamente com processamento de sinal digital, para fornecer inúmeras vantagens e benefícios sobre as arquiteturas do gerador conhecidas. Em um aspecto, por exemplo, com base em dados de retroinformação de corrente e tensão, um valor da capacitância estática do transdutor ultrassônico, e um valor da frequência do sinal de acionamento, o gerador pode determinar a corrente da ramificação de movimento de um transdutor ultrassônico. Isso fornece o benefício de um sistema virtualmente ajustado, e simula a presença de um sistema que é ajustado ou ressonante com qualquer valor da capacitância estática (por exemplo, C0 na Figura 25) em qualquer frequência. Consequentemente, o controle da corrente de ramificação do movimento pode ser realizado mediante o cancelamento dos efeitos da capacitância estática sem a necessidade de um indutor de sintonia. Além disso, a eliminação do indutor de sintonia não pode degradar as capacidades de travamento de frequência do gerador, já que o travamento de frequência pode ser realizado mediante o processamento adequado dos dados de retroinformação de corrente e tensão.[0462] The generator aspects utilize high-speed analog-to-digital sampling (e.g., approximately 200 x oversampling, depending on frequency) of the current and voltage of the generator drive signal, along with digital signal processing, to provide numerous advantages and benefits over known generator architectures. In one aspect, for example, based on current and voltage feedback data, a value of the static capacitance of the ultrasonic transducer, and a value of the frequency of the drive signal, the generator can determine the current of the moving branch of a transducer. ultrasonic. This provides the benefit of a virtually tuned system, and simulates the presence of a system that is tuned or resonant with any value of static capacitance (e.g., C0 in Figure 25) at any frequency. Consequently, control of the motion branch current can be accomplished by canceling the effects of static capacitance without the need for a tuning inductor. Furthermore, elimination of the tuning inductor cannot degrade the frequency locking capabilities of the generator, as frequency locking can be accomplished by properly processing the current and voltage feedback data.

[0463] A amostragem analógica para digital de alta velocidade da corrente e da tensão do sinal de acionamento do gerador, juntamente com o processamento de sinal digital, também pode possibilitar a filtragem digital precisa das amostras. Por exemplo, aspectos do gerador podem utilizar um filtro digital passa baixo (por exemplo, um filtro de resposta finita ao impulso (FIR) que rola fora entre uma frequência do sinal de acionamento fundamental e uma harmônica de segunda ordem para reduzir a distorção harmônica assimétrica e o ruído induzido por EMI nas amostras de retroinformação de corrente e tensão. As amostras de retroinformação de corrente e tensão filtradas representam substancialmente a frequência do sinal de acionamento fundamental, permitindo assim uma medição mais acurada da fase da impedância em relação à frequência do sinal de acionamento fundamental e um aprimoramento na capacidade do gerador de manter o travamento da frequência de ressonância. A exatidão da medição de fase da impedância pode ser ainda otimizada mediante cálculo da média das medições da borda descida e da borda de descida, e mediante a regulação da fase da impedância medida a 0°.[0463] High-speed analog-to-digital sampling of the current and voltage of the generator drive signal, together with digital signal processing, can also enable accurate digital filtering of samples. For example, aspects of the generator may utilize a digital low-pass filter (e.g., a finite impulse response (FIR) filter that rolls off between a fundamental drive signal frequency and a second-order harmonic to reduce asymmetric harmonic distortion and EMI-induced noise in the current and voltage feedback samples. The filtered current and voltage feedback samples substantially represent the frequency of the fundamental drive signal, thus allowing a more accurate measurement of the impedance phase relative to the signal frequency. of fundamental drive and an improvement in the generator's ability to maintain resonant frequency lock. The accuracy of the impedance phase measurement can be further optimized by averaging the falling edge and falling edge measurements, and by tuning. of the impedance phase measured at 0°.

[0464] Vários aspectos do gerador podem também utilizar a amostragem analógica para digital de alta velocidade da corrente e tensão do sinal de acionamento do gerador, juntamente com o processamento de sinal digital, para determinar o consumo de energia real e outras quantidades com um alto grau de precisão. Isso pode permitir que o gerador implemente inúmeros algoritmos úteis, como, por exemplo, controlar a quantidade de potência aplicada ao tecido conforme a impedância do tecido se altera e controlar a aplicação de potência para manter uma taxa constante de aumento na impedância do tecido. Alguns desses algoritmos são usados para determinar a diferença de fase entre os sinais de corrente e tensão do sinal de acionamento do gerador. Na ressonância, a diferença de fase entre os sinais de corrente e tensão é zero. A fase se altera conforme o sistema ultrassônico sai de ressonância. Vários algoritmos podem ser usados para detectar a diferença de fase e ajustar a frequência de acionamento até que o sistema ultrassônico retorna à ressonância, isto é, a diferença de fase entre os sinais de corrente e tensão chega a zero. As informações de fase também podem ser usadas para inferir as condições da lâmina ultrassônica. Conforme discutido com particularidade abaixo, a fase se altera como uma função da temperatura da lâmina ultrassônica. Portanto, as informações de fase podem ser usadas para controlar a temperatura da lâmina ultrassônica. Isso pode ser feito, por exemplo, mediante a redução da potência fornecida à lâmina ultrassônica quando a lâmina ultrassônica está muito quente e mediante aumento da potência aplicada à lâmina ultrassônica quando a lâmina ultrassônica está muito fria.[0464] Various aspects of the generator may also utilize high-speed analog-to-digital sampling of the current and voltage of the generator drive signal, along with digital signal processing, to determine actual power consumption and other quantities with a high degree of precision. This can allow the generator to implement a number of useful algorithms, such as controlling the amount of power applied to the tissue as the tissue impedance changes, and controlling the application of power to maintain a constant rate of increase in tissue impedance. Some of these algorithms are used to determine the phase difference between the current and voltage signals of the generator drive signal. At resonance, the phase difference between the current and voltage signals is zero. The phase changes as the ultrasonic system goes out of resonance. Various algorithms can be used to detect the phase difference and adjust the drive frequency until the ultrasonic system returns to resonance, that is, the phase difference between the current and voltage signals reaches zero. Phase information can also be used to infer the conditions of the ultrasonic blade. As discussed in detail below, the phase changes as a function of the temperature of the ultrasonic blade. Therefore, the phase information can be used to control the temperature of the ultrasonic blade. This can be done, for example, by reducing the power supplied to the ultrasonic blade when the ultrasonic blade is too hot and by increasing the power applied to the ultrasonic blade when the ultrasonic blade is too cold.

[0465] Vários aspectos do gerador podem ter uma faixa ampla de frequências e potência aumentada de saída necessária para acionar os dispositivos cirúrgicos ultrassônicos e os dispositivos eletrocirúrgicos. Quanto menor a tensão, maior a demanda de corrente dos dispositivos eletrocirúrgicos pode ser atendida por uma derivação dedicada em um transformador de potência de banda larga, eliminando assim a necessidade por um amplificador de potência e um transformador de saída separados. Além disso, os circuitos de detecção e retroinformação do gerador podem suportar uma ampla faixa dinâmica que atende às necessidades das aplicações ultrassônicas e das aplicações eletrocirúrgicas com mínima distorção.[0465] Various aspects of the generator may have a wider range of frequencies and increased output power required to drive ultrasonic surgical devices and electrosurgical devices. The lower the voltage, the greater the current demand of electrosurgical devices can be met by a dedicated tap on a wideband power transformer, thus eliminating the need for a separate power amplifier and output transformer. Additionally, the generator's sensing and feedback circuits can support a wide dynamic range that meets the needs of ultrasonic applications and electrosurgical applications with minimal distortion.

[0466] Vários aspectos podem fornecer um meio simples e econômico para o gerador ler e opcionalmente gravar em um circuito de dados (por exemplo, um único dispositivo de barramento de fio, como um protocolo de fio único EEPROM, conhecido sob o nome comercial "1-Wire") disposto em um instrumento fixado à peça de mão usando os cabos de gerador/empunhadora do multicondutor existentes. Dessa forma, o gerador é capaz de recuperar e processar dados específicos do instrumento a partir de um instrumento fixado à empunhadura. Isso pode permitir que o gerador forneça melhor controle e diagnóstico e detecção de erro aprimorados. Além disso, a capacidade do gerador de gravar dados no instrumento possibilita uma nova funcionalidade em termos de, por exemplo, rastreamento do uso do instrumento e captura de dados operacionais. Além disso, o uso da faixa de frequência permite a compatibilidade com versões anteriores de instrumentos contendo um dispositivo de barramento com geradores existentes.[0466] Various aspects may provide a simple and economical means for the generator to read and optionally write to a data circuit (e.g., a single wire bus device, such as a single wire protocol EEPROM, known under the trade name " 1-Wire") arranged in an instrument attached to the handpiece using existing multiconductor generator/handle cables. In this way, the generator is capable of retrieving and processing instrument-specific data from an instrument attached to the handle. This can allow the generator to provide better control and improved diagnostics and error detection. Additionally, the generator's ability to write data to the instrument enables new functionality in terms of, for example, tracking instrument usage and capturing operational data. Additionally, the use of the frequency range allows backward compatibility of instruments containing a bus device with existing generators.

[0467] Aspectos descritos do gerador fornecem cancelamento ativo da corrente de fuga causados pelo acoplamento capacitivo não intencional entre circuitos não isolados e isolados, do paciente, do gerador. Além de reduzir os riscos ao paciente, a redução da corrente de fuga pode também diminuir as emissões eletromagnéticas.[0467] Described aspects of the generator provide active cancellation of leakage current caused by unintentional capacitive coupling between non-isolated and isolated patient circuits of the generator. In addition to reducing risks to the patient, reducing leakage current can also reduce electromagnetic emissions.

[0468] Esses e outros benefícios de aspectos da presente descrição serão evidentes a partir da descrição apresentada a seguir.[0468] These and other benefits of aspects of the present description will be evident from the description presented below.

[0469] Será reconhecido que os termos "proximal" e "distal" são aqui usados com referência ao ato do médico de apertar uma empunhadura. Assim, um atuador de extremidade é distal em relação à empunhadura mais proximal. Será reconhecido ainda que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "topo" e "fundo" podem também ser usados na presente invenção em relação ao médico segurando a empunhadura. Entretanto, os dispositivos cirúrgicos são usados em muitas orientações e posições, e tais termos não se destinam a serem limitadores e absolutos.[0469] It will be recognized that the terms "proximal" and "distal" are used herein with reference to the physician's act of tightening a handle. Thus, an end actuator is distal to the most proximal handle. It will be further recognized that, for the sake of convenience and clarity, spatial terms such as "top" and "bottom" may also be used in the present invention in relation to the doctor holding the handle. However, surgical devices are used in many orientations and positions, and such terms are not intended to be limiting and absolute.

[0470] A Figura 46 é uma vista explodida em elevação do instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480 mostrando a metade esquerda do compartimento removida de um conjunto de empunhadura 6482 e expondo um identificador de dispositivo acoplado de forma comunicativa ao conjunto de terminal de cabo de múltiplos condutores, de acordo com um aspecto da presente descrição. Em aspectos adicionais da presente descrição, uma bateria inteligente (ou "smart") é utilizada para alimentar o instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480. Entretanto, a bateria inteligente não se limita ao instrumento cirúrgico ultrassônico modular de mão 6480 e, conforme será explicado, pode ser utilizada em uma variedade de dispositivos, que podem ou não ter requisitos de potência (por exemplo, corrente e tensão) que variam um em relação ao outro. O conjunto de bateria inteligente 6486, de acordo com um aspecto da presente descrição, é vantajosamente capaz de identificar o dispositivo específico ao qual ele está acoplado eletricamente. Isso é feito através de métodos de identificação encriptada ou não encriptada. Por exemplo, um conjunto de bateria inteligente 6486 pode ter uma porção de conexão, como a porção de conexão 6488. O conjunto de empunhadura 6482 pode também ser dotado de um identificador de dispositivo acoplado de forma comunicativa ao conjunto de terminal de cabo de múltiplos condutores 6491 e operável para comunicar ao menos uma informação sobre o conjunto de empunhadura 6482. Essa informação pode se referir ao número de vezes que o conjunto de empunhadura 6482 foi utilizado, ao número de vezes que um conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 (atualmente desconectado do conjunto de empunhadura 6482) foi utilizado, o número de vezes que um conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490 (atualmente conectado ao conjunto de empunhadura 6482) foi utilizado, o tipo de conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490 que está atualmente conectado ao conjunto de empunhadura 6482, o tipo ou identidade do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 que está atualmente conectado ao conjunto de empunhadura 6482 e/ou muitas outras características. Quando o conjunto de bateria inteligente 6486 é inserido no conjunto de empunhadura 6482, a porção de conexão 6488 no interior do conjunto de bateria inteligente 6486 faz contato de comunicação com o identificador de dispositivo do conjunto de empunhadura 6482. O conjunto de empunhadura 6482, por meio do hardware, software, ou de uma combinação dos mesmos, é capaz de transmitir informações ao conjunto de bateria inteligente 6486 (seja por autoiniciação ou em resposta a uma solicitação do conjunto de bateria inteligente 6486). Esse identificador comunicado é recebido pela porção de conexão 6488 do conjunto de bateria inteligente 6486. Em um aspecto, quando o conjunto de bateria inteligente 6486 recebe a informação, a porção de comunicação é operável para controlar a saída do conjunto de bateria inteligente 6486 para atender às exigências de energia específicas do dispositivo.[0470] Figure 46 is an exploded elevation view of modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480 showing the left half of the housing removed from a grip assembly 6482 and exposing a device identifier communicatively coupled to the cable terminal assembly. multiple conductors, in accordance with an aspect of the present description. In additional aspects of the present disclosure, an intelligent (or "smart") battery is used to power the modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480. However, the smart battery is not limited to the modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480 and, as will be explained , can be used in a variety of devices, which may or may not have power requirements (e.g., current and voltage) that vary relative to each other. The smart battery pack 6486, in accordance with one aspect of the present disclosure, is advantageously capable of identifying the specific device to which it is electrically coupled. This is done through encrypted or unencrypted identification methods. For example, a smart battery pack 6486 may have a connection portion, such as connection portion 6488. The grip assembly 6482 may also be provided with a device identifier communicatively coupled to the multi-conductor cable terminal assembly. 6491 and operable to communicate at least one information about the 6482 grip assembly. This information may refer to the number of times the 6482 grip assembly has been used, the number of times a 6484 ultrasonic transducer/generator assembly (currently disconnected) of the 6482 handle assembly) has been used, the number of times a 6490 drive shaft waveguide assembly (currently connected to the 6482 handle assembly) has been used, the type of 6490 drive shaft waveguide assembly that is currently connected to the 6482 handle assembly, the type or identity of the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly that is currently connected to the 6482 handle assembly, and/or many other characteristics. When the smart battery pack 6486 is inserted into the grip assembly 6482, the connecting portion 6488 within the smart battery pack 6486 makes communication contact with the device identifier of the grip assembly 6482. The grip assembly 6482, e.g. through hardware, software, or a combination thereof, is capable of transmitting information to the smart battery pack 6486 (either by self-initiation or in response to a request from the smart battery pack 6486). This communicated identifier is received by the connection portion 6488 of the smart battery pack 6486. In one aspect, when the smart battery pack 6486 receives the information, the communication portion is operable to control the output of the smart battery pack 6486 to meet to the specific power requirements of the device.

[0471] Em um aspecto, a porção de comunicação inclui um processador 6493 e uma memória 6497 que podem ser separados ou um componente único. O processador 6493, em combinação com a memória, é capaz de fornecer gerenciamento de energia inteligente para o instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480. Esse aspecto é particularmente vantajoso devido ao fato de que um dispositivo ultrassônico, como o instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480, tem uma exigência de energia (frequência, corrente e tensão) que pode ser única para o instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480. De fato, o instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480 pode ter uma exigência específica de energia ou limitação para uma dimensão ou tipo de tubo externo 6494 e uma segunda exigência diferente de energia para um segundo tipo de guia de onda tendo uma dimensão, um formato e/ou uma configuração diferentes.[0471] In one aspect, the communication portion includes a processor 6493 and a memory 6497 that may be separate or a single component. The 6493 processor, in combination with memory, is capable of providing intelligent power management for the 6480 Modular Handheld Ultrasonic Surgical Instrument. This aspect is particularly advantageous due to the fact that an ultrasonic device such as the 6480 Modular Handheld Ultrasonic Surgical Instrument 6480, has a power requirement (frequency, current, and voltage) that may be unique to the modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480. In fact, the modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480 may have a specific power requirement or limitation for a dimension or type of external tube 6494 and a second different power requirement for a second type of waveguide having a different dimension, shape and/or configuration.

[0472] Um conjunto de bateria inteligente 6486, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, portanto, possibilita que um conjunto de bateria seja usado entre vários instrumentos cirúrgicos. Devido ao fato de que o conjunto de bateria inteligente 6486 é capaz de identificar em qual dispositivo está fixado e é consequentemente capaz de alterar sua saída, os operadores de vários instrumentos cirúrgicos diferentes que utilizam o conjunto de bateria inteligente 6486 não precisam mais se preocupar com qual fonte de energia estão tentando instalar no interior do dispositivo eletrônico que está sendo usado. Isto é particularmente vantajoso em um ambiente operacional onde um conjunto de bateria precisa ser substituído ou intercambiado com um outro instrumento cirúrgico no meio de um procedimento cirúrgico complexo.[0472] A smart battery pack 6486, in accordance with at least one aspect of the present description, therefore enables a battery pack to be used among multiple surgical instruments. Due to the fact that the 6486 Smart Battery Pack is able to identify which device it is attached to and is consequently able to change its output, operators of several different surgical instruments utilizing the 6486 Smart Battery Pack no longer need to worry about which power source they are trying to install inside the electronic device being used. This is particularly advantageous in an operational environment where a battery pack needs to be replaced or interchanged with another surgical instrument in the middle of a complex surgical procedure.

[0473] Em um outro aspecto da presente descrição, o conjunto de bateria inteligente 6486 armazena, em uma memória 6497, um registro cada vez que um dispositivo específico é usado. Esse registro pode ser útil para avaliar o final da vida útil ou permitida de um dispositivo. Por exemplo, depois que um dispositivo é utilizado 20 vezes, as baterias no conjunto de bateria inteligente 6486 conectado ao dispositivo, se recusarão a fornecer energia ao mesmo - uma vez que o dispositivo é definido como um instrumento cirúrgico "não mais confiável". A confiabilidade é determinada com base em vários fatores. Um fator pode ser o desgaste, que pode ser estimado de diversas maneiras, incluindo o número de vezes que o dispositivo foi utilizado ou ativado. Após um certo número de usos, as peças do dispositivo podem ficar desgastadas e as tolerâncias entre as peças podem ser excedidas. Por exemplo, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode detectar o número de vezes que o botão é pressionado pelo conjunto de empunhadura 6482 e pode determinar quando um número máximo de vezes que o botão é pressionado foi atingido ou excedido. O conjunto de bateria inteligente 6486 pode também monitorar uma impedância do mecanismo de botão que pode mudar, por exemplo, se a empunhadura for contaminada, por exemplo, com solução salina.[0473] In another aspect of the present disclosure, the smart battery pack 6486 stores, in a memory 6497, a record each time a specific device is used. This record can be useful in evaluating the end of useful or permitted life of a device. For example, after a device is used 20 times, the batteries in the 6486 Smart Battery Pack connected to the device will refuse to supply power to the device - since the device is defined as a "no longer reliable" surgical instrument. Reliability is determined based on several factors. One factor may be wear and tear, which can be estimated in several ways, including the number of times the device has been used or activated. After a certain number of uses, parts of the device may become worn and tolerances between parts may be exceeded. For example, the intelligent battery pack 6486 may detect the number of times the button is pressed by the grip assembly 6482 and may determine when a maximum number of times the button is pressed has been reached or exceeded. The 6486 Smart Battery Pack can also monitor an impedance of the button mechanism that may change, for example, if the grip becomes contaminated, for example, with saline.

[0474] Esse desgaste pode levar a uma falha inaceitável durante um procedimento. Em alguns aspectos, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode reconhecer quais partes são combinadas em um dispositivo e mesmo quantos usos uma parte experimentou. Por exemplo, se o conjunto de bateria inteligente 6486 for uma bateria inteligente, de acordo com a presente descrição, este pode identificar o conjunto de empunhadura 6482, o conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490, bem como o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, muito antes que o usuário tente utilizar o dispositivo composto. A memória 6497 no interior do conjunto de bateria inteligente 6486 pode, por exemplo, registrar um horário em que o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 é operado e como, quando e por quanto tempo é operado. Se o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 tiver um identificador individual, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode monitorar o uso do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 e recusar o fornecimento de energia àquele conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 quando o conjunto de empunhadura 6482 ou o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 exceder seu número máximo de usos. O conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, o conjunto de empunhadura 6482, o conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490 ou outros componentes podem incluir um circuito integrado (chip) de memória que também registra essas informações. Dessa forma, qualquer quantidade de baterias inteligentes no conjunto de bateria inteligente 6486 pode ser utilizada com qualquer quantidade de conjuntos de transdutor/gerador ultrassônico 6484, grampeadores, vedadores de vaso, etc. e ainda poder determinar o número total de utilizações, ou o tempo total de uso (através do uso do clock), ou o número total de atuações, etc. do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, do grampeador, do vedador de vaso, etc. ou ciclos de carga ou descarga. A funcionalidade inteligente pode residir fora do conjunto de bateria 6486 e pode residir no conjunto de empunhadura 6482, no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 e/ou no conjunto de eixo de acionamento 6490, por exemplo.[0474] This wear and tear can lead to unacceptable failure during a procedure. In some aspects, the 6486 smart battery pack can recognize which parts are combined into a device and even how many uses a part has experienced. For example, if the smart battery pack 6486 is a smart battery according to the present description, it may identify the grip assembly 6482, the drive shaft waveguide assembly 6490, as well as the transducer/ ultrasonic generator 6484, long before the user tries to use the composite device. The memory 6497 within the intelligent battery pack 6486 may, for example, record a time when the ultrasonic transducer/generator assembly 6484 is operated and how, when, and for how long it is operated. If the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly has an individual identifier, the 6486 intelligent battery pack may monitor the use of the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly and refuse to supply power to that 6484 ultrasonic transducer/generator assembly when the 6482 handle or 6484 ultrasonic transducer/generator assembly exceeds its maximum number of uses. The 6484 ultrasonic transducer/generator assembly, the 6482 grip assembly, the 6490 drive shaft waveguide assembly, or other components may include a memory integrated circuit (chip) that also records this information. This way, any number of smart batteries in the 6486 Smart Battery Pack can be used with any number of 6484 Ultrasonic Transducer/Generator Packs, staplers, vessel seals, etc. and also be able to determine the total number of uses, or the total time of use (through the use of the clock), or the total number of actuations, etc. 6484 ultrasonic transducer/generator assembly, stapler, bottle seal, etc. or charge or discharge cycles. The smart functionality may reside outside of the battery pack 6486 and may reside in the grip assembly 6482, the ultrasonic transducer/generator assembly 6484, and/or the drive shaft assembly 6490, for example.

[0475] Ao contabilizar os usos do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 para encerrar de forma inteligente a vida útil do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, o instrumento cirúrgico faz uma distinção precisa entre a conclusão de um uso real do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 em um procedimento cirúrgico e um lapso momentâneo na atuação do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 devido a, por exemplo, uma troca de bateria ou um atraso temporário no procedimento cirúrgico. Portanto, como uma alternativa a simplesmente contar o número de ativações do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, um circuito de clock em tempo real (RTC) pode ser implementado para monitorar a quantidade de tempo que o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 está de fato desligado. A partir da extensão de tempo medida, pode-se determinar, por meio de lógica adequada, se o desligamento foi significativo o bastante para ser considerado o final de um uso real ou se o desligamento foi muito curto em termos de tempo para ser considerado o fim de um uso. Dessa forma, em algumas aplicações, este método pode ser uma determinação mais precisa da vida útil do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 do que um algoritmo simples "baseado em ativações", o que pode, por exemplo, informar que dez "ativações" ocorrem em um procedimento cirúrgico e, portanto, dez ativações devem indicar que o contador é incrementado de um em um. De modo geral, esse tipo e sistema de contagem interna de tempo impedirá o uso incorreto do dispositivo que é projetado para enganar um algoritmo simples "baseado em ativações" e impedirá o registro incorreto de um uso completo em casos em que houve apenas uma simples perda de correspondência do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 ou do conjunto de bateria inteligente 6486 que foi exigida por motivos legítimos.[0475] By accounting for uses of the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly to intelligently end the useful life of the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly, the surgical instrument accurately distinguishes between the completion of an actual use of the transducer assembly /ultrasonic generator 6484 in a surgical procedure and a momentary lapse in actuation of the ultrasonic transducer/generator assembly 6484 due to, for example, a battery change or a temporary delay in the surgical procedure. Therefore, as an alternative to simply counting the number of activations of the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly, a real-time clock circuit (RTC) can be implemented to monitor the amount of time that the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly is actually turned off. From the measured length of time, it can be determined, through appropriate logic, whether the shutdown was significant enough to be considered the end of actual use or whether the shutdown was too short in terms of time to be considered the end. end of use. Therefore, in some applications, this method may be a more accurate determination of the useful life of the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly than a simple "activations-based" algorithm, which may, for example, report that ten "activations" occur in a surgical procedure and, therefore, ten activations should indicate that the counter is incremented one by one. Generally speaking, this type of internal time counting system will prevent incorrect use of the device that is designed to fool a simple "activation-based" algorithm, and will prevent incorrect recording of a complete use in cases where there has only been a simple loss. of the 6484 Ultrasonic Transducer/Generator Assembly or the 6486 Smart Battery Pack that was required for legitimate reasons.

[0476] Embora os conjuntos de transdutor/gerador ultrassônico 6484 do instrumento cirúrgico 6480 sejam reutilizáveis, em um aspecto um número finito de usos pode ser definido uma vez que o instrumento cirúrgico 6480 está sujeito a condições rigorosas durante a limpeza e a esterilização. Mais especificamente, a bateria é configurada para ser esterilizada. Independente do material usado para as superfícies externas, há uma vida útil esperada limitada para os reais materiais utilizados. Essa vida útil é determinada por várias características que poderiam incluir, por exemplo, o número de vezes que a bateria foi de fato esterilizada, o tempo desde que a bateria foi fabricada e o número de vezes que a bateria foi recarregada, para citar algumas. Além disso, a vida útil das células de bateria em si é limitada. O software da presente descrição incorpora algoritmos da invenção que verificam o número de usos do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 e do conjunto de bateria inteligente 6486 e desabilita o dispositivo quando esse número de usos foi atingido ou excedido. A análise do exterior da bateria em cada um dos possíveis métodos de esterilização pode ser realizada. Com base no procedimento de esterilização mais rigoroso, o número máximo de esterilizações permitidas pode ser definido e esse número pode ser armazenado em uma memória do conjunto de bateria inteligente 6486. Se for presumido que um carregador não é estéril e que o conjunto de bateria inteligente 6486 deve ser utilizado depois de ser carregado, então a contagem de cargas pode ser definida como sendo igual ao número de esterilizações encontradas para aquela bateria específica.[0476] Although the ultrasonic transducer/generator assemblies 6484 of the surgical instrument 6480 are reusable, in one aspect a finite number of uses can be defined since the surgical instrument 6480 is subject to rigorous conditions during cleaning and sterilization. More specifically, the battery is configured to be sterilized. Regardless of the material used for external surfaces, there is a limited expected lifespan for the actual materials used. This useful life is determined by several characteristics that could include, for example, the number of times the battery has actually been sterilized, the time since the battery was manufactured, and the number of times the battery has been recharged, to name a few. Additionally, the lifespan of the battery cells themselves is limited. The software of the present disclosure incorporates algorithms of the invention that check the number of uses of the ultrasonic transducer/generator assembly 6484 and the smart battery pack 6486 and disable the device when that number of uses has been reached or exceeded. Analysis of the exterior of the battery in each of the possible sterilization methods can be performed. Based on the most stringent sterilization procedure, the maximum number of sterilizations allowed can be set and this number can be stored in a memory of the 6486 Smart Battery Pack. If it is assumed that a charger is non-sterile and the Smart Battery Pack 6486 must be used after being charged, so the charge count can be set to be equal to the number of sterilizations found for that specific battery.

[0477] Em um aspecto, o hardware na bateria pode ser desabilitado para minimizar ou eliminar questões de segurança devido ao esgotamento contínuo das células de bateria depois que a bateria tiver sido desabilitada pelo software. Pode haver uma situação em que o hardware interno da bateria é incapaz de desabilitar a bateria sob determinadas condições de baixa tensão. Nessa situação, em um aspecto, o carregador pode ser utilizado para "matar" a bateria. Devido ao fato de que o microcontrolador da bateria está desligado enquanto a bateria está em seu carregador, memória programável e apagável eletricamente só de leitura (EEPROM) não volátil baseada em Barramento de Gerenciamento do Sistema (SMB) pode ser utilizada para troca de informações entre o microcontrolador da bateria e o carregador. Dessa forma, uma EEPROM serial pode ser utilizada para armazenar informações que podem ser gravadas e lidas mesmo quando o microcontrolador da bateria está desligado, o que é muito benéfico ao se tentar trocar informações com o carregador ou com outros dispositivos periféricos. Essa EEPROM exemplificadora pode ser configurada para conter registros de memória suficientes para armazenar ao menos (a) um limite de contagem de uso no qual a bateria deve ser desabilitada (Contagem de Uso da Bateria), (b) o número de procedimentos aos quais a bateria foi submetida (Contagem de Procedimentos da Bateria) e/ou (c) um número de cargas as quais a bateria foi submetida (Contagem de Cargas), entre outros. Algumas das informações armazenadas na EEPROM, como o Registro de Contagem de Uso e o Registro de Contagem de Carga, são armazenadas em seções protegidas de gravação de EEPROM para evitar que os usuários alterem as informações. Em um aspecto, o uso e os contadores são armazenados com registros secundários invertidos por bit correspondentes para detectar o corrompimento de dados.[0477] In one aspect, the hardware in the battery may be disabled to minimize or eliminate safety concerns due to continued depletion of the battery cells after the battery has been disabled by software. There may be a situation where the battery's internal hardware is unable to disable the battery under certain low voltage conditions. In this situation, in one aspect, the charger can be used to "kill" the battery. Due to the fact that the battery microcontroller is turned off while the battery is in its charger, non-volatile System Management Bus (SMB)-based programmable and electrically erasable read-only memory (EEPROM) can be used to exchange information between the battery microcontroller and charger. In this way, a serial EEPROM can be used to store information that can be written and read even when the battery microcontroller is turned off, which is very beneficial when trying to exchange information with the charger or other peripheral devices. This exemplary EEPROM may be configured to contain sufficient memory registers to store at least (a) a threshold usage count at which the battery must be disabled (Battery Usage Count), (b) the number of procedures for which the battery was subjected (Battery Procedure Count) and/or (c) a number of charges to which the battery was subjected (Charge Count), among others. Some of the information stored in EEPROM, such as the Usage Count Register and Charge Count Register, is stored in write-protected sections of EEPROM to prevent users from changing the information. In one aspect, usage and counters are stored with corresponding bit-flipped secondary registers to detect data corruption.

[0478] Qualquer tensão residual nas linhas de SMBus (barramento de gerenciamento do sistema) poderia danificar o microcontrolador e corromper o sinal dos SMBus. Portanto, para garantir que as linhas de SMBus de um controlador de bateria não contenham uma tensão enquanto o microcontrolador está desligado, são fornecidos relés entre as linhas de SMBus externas e a microplaca controladora da bateria.[0478] Any residual voltage on the SMBus lines (system management bus) could damage the microcontroller and corrupt the SMBus signal. Therefore, to ensure that the SMBus lines of a battery controller do not contain a voltage while the microcontroller is powered off, relays are provided between the external SMBus lines and the battery controller microboard.

[0479] Durante o carregamento do conjunto de bateria inteligente 6486, uma condição de "final de carga" das baterias no interior do conjunto de bateria inteligente 6486 é determinada quando, por exemplo, a corrente que flui para o interior da bateria cai abaixo de um limite determinado de uma maneira afunilada ao empregar um esquema de carregamento de corrente constante/tensão constante. Para detectar com precisão essa condição de "final de carga", o microcontrolador da bateria e as placas rebaixadoras são desenergizadas e desligadas durante o carregamento da bateria para reduzir qualquer drenagem de corrente que possa ser causada pelas placas e que possa interferir na detecção da corrente decrescente. Além disso, o microcontrolador e as placas rebaixadoras são desenergizadas durante o carregamento para impedir qualquer corrompimento resultante do sinal de SMBus.[0479] During charging of the smart battery pack 6486, an "end of charge" condition of the batteries within the smart battery pack 6486 is determined when, for example, the current flowing into the battery drops below a limit determined in a funneled manner when employing a constant current/constant voltage charging scheme. To accurately detect this "end of charge" condition, the battery microcontroller and step-down plates are de-energized and turned off during battery charging to reduce any current drain that may be caused by the plates and which may interfere with current sensing. decreasing. Additionally, the microcontroller and step-down boards are de-energized during charging to prevent any resulting corruption of the SMBus signal.

[0480] Em relação ao carregador, em um aspecto, o conjunto de bateria inteligente 6486 é impedido de ser inserido no carregador de uma maneira diferente da posição de inserção correta.Consequentemente, o exterior do conjunto de bateria inteligente 6486 é dotado de recursos de fixação do carregador. Um recipiente para fixar o conjunto de bateria inteligente 6486 de maneira segura no carregador é configurado com uma geometria cônica de correspondência de contorno para impedir a inserção acidental do conjunto de bateria inteligente 6486 de qualquer forma que não a correta (pretendida). É contemplado ainda que a presença do conjunto de bateria inteligente 6486 pode ser detectável pelo próprio carregador. Por exemplo, o carregador pode ser configurado para detectar a presença da transmissão de SMBus a partir do circuito de proteção da bateria, bem como dos resistores que estão localizados na placa de proteção. Nesse caso, o carregador seria habilitado para controlar uma tensão que é exposta nos pinos do carregador até que o conjunto de bateria inteligente 6486 fique corretamente encaixado ou no local no carregador. Isso se deve ao fato de que uma tensão exposta nos pinos do carregador pode apresentar um perigo e um risco de que um curto-circuito elétrico possa ocorrer através dos pinos e faça com que o carregador fosse inadvertidamente carregado.[0480] With respect to the charger, in one aspect, the smart battery pack 6486 is prevented from being inserted into the charger in a manner other than the correct insertion position. Accordingly, the exterior of the smart battery pack 6486 is provided with features of charger attachment. A container for securely attaching the 6486 smart battery pack to the charger is configured with a contour-matching conical geometry to prevent accidental insertion of the 6486 smart battery pack in any way other than the correct (intended) shape. It is further contemplated that the presence of the smart battery pack 6486 may be detectable by the charger itself. For example, the charger can be configured to detect the presence of SMBus transmission from the battery protection circuit as well as the resistors that are located on the protection board. In this case, the charger would be enabled to control a voltage that is exposed to the charger pins until the 6486 Smart Battery Pack is properly seated or in place on the charger. This is due to the fact that an exposed voltage on the charger pins can present a hazard and a risk that an electrical short circuit could occur across the pins and cause the charger to be inadvertently charged.

[0481] Em alguns aspectos, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode se comunicar com o usuário através de retroinformação auditiva e/ou visual. Por exemplo, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode fazer com que os LEDs emitam luz de uma forma predefinida. Nesse caso, embora o microcontrolador no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 controle os LEDs, o microcontrolador recebe instruções a serem executadas diretamente a partir do conjunto de bateria inteligente 6486.[0481] In some aspects, the smart battery pack 6486 may communicate with the user through auditory and/or visual feedback. For example, the 6486 smart battery pack can make LEDs emit light in a predefined way. In this case, although the microcontroller in the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly controls the LEDs, the microcontroller receives instructions to execute directly from the 6486 smart battery assembly.

[0482] Ainda em um outro aspecto da presente descrição, o microcontrolador no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, quando não estiver em uso por um período predeterminado, entra no modo suspenso. Vantajosamente, quando no modo suspenso, a velocidade do clock do microcontrolador é reduzida, cortando significativamente a drenagem de corrente. Alguma corrente continua sendo consumida porque o processador continua enviando sinal, aguardando para detectar uma entrada. Vantajosamente, quando o microcontrolador está neste modo suspenso de economia de energia, o microcontrolador e o controlador de bateria podem controlar diretamente os LEDs. Por exemplo, um circuito de decodificador poderia ser construído no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 e conectado às linhas de comunicação de modo que os LEDs possam ser controlados independentemente pelo processador 6493 enquanto o microcontrolador do conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 está "DESLIGADO" ou em um "modo suspenso". Este é um recurso de economia de energia que elimina a necessidade de acionar o microcontrolador no conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484. A energia é poupada ao permitir que o gerador seja desligado enquanto ainda é capaz de controlar ativamente os indicadores de interface de usuário.[0482] In yet another aspect of the present disclosure, the microcontroller in the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly, when not in use for a predetermined period, enters sleep mode. Advantageously, when in sleep mode, the microcontroller clock speed is reduced, significantly cutting current drain. Some current continues to be consumed because the processor continues sending a signal, waiting to detect an input. Advantageously, when the microcontroller is in this power-saving sleep mode, the microcontroller and battery controller can directly control the LEDs. For example, a decoder circuit could be built into the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly and connected to the communication lines so that the LEDs can be controlled independently by the 6493 processor while the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly microcontroller is "OFF " or in a "suspend mode". This is a power saving feature that eliminates the need to power the microcontroller in the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly. Power is saved by allowing the generator to be turned off while still being able to actively control the user interface indicators.

[0483] Um outro aspecto retarda um ou mais dos microcontroladores para conservar energia quando não está em uso. Por exemplo, as frequências do clock de ambos os microcontroladores podem ser reduzidas para economizar energia. Para manter uma operação sincronizada, os microcontroladores coordenam a mudança de suas respectivas frequências de clock para que ocorram aproximadamente ao mesmo tempo, tanto a redução quanto o subsequente aumento na frequência quando a operação em velocidade total é exigida. Por exemplo, ao entrar no modo ocioso, as frequências de clock são diminuídas e ao sair do modo ocioso, as frequências são aumentadas.[0483] Another aspect slows down one or more of the microcontrollers to conserve power when not in use. For example, the clock frequencies of both microcontrollers can be reduced to save power. To maintain synchronized operation, microcontrollers coordinate the change of their respective clock frequencies so that both the reduction and subsequent increase in frequency occur at approximately the same time when full speed operation is required. For example, when entering idle mode, clock frequencies are decreased and when exiting idle mode, frequencies are increased.

[0484] Em um aspecto adicional, o conjunto de bateria inteligente 6486 é capaz de determinar a quantidade de energia útil remanescente no interior de suas células e é programado para apenas operar o instrumento cirúrgico ao qual está conectado caso determine que há energia de bateria remanescente suficiente para previsivelmente operar o dispositivo durante todo o procedimento previsto. Por exemplo, o conjunto de bateria inteligente 6486 é capaz de permanecer em um estado não operacional se não houver energia suficiente no interior das células para operar o instrumento cirúrgico durante 20 segundos. De acordo com um aspecto, o conjunto de bateria inteligente 6486 determina a quantidade de energia remanescente no interior das células ao final da sua função anterior mais recente, por exemplo, um corte cirúrgico. Neste aspecto, portanto, o conjunto de bateria inteligente 6486 não possibilitaria que uma função subsequente fosse executada se, por exemplo, durante aquele procedimento, o conjunto determinasse que as células não têm energia suficiente. Alternativamente, se o conjunto de bateria inteligente 6486 determinar que há energia suficiente para um procedimento subsequente e ficar abaixo daquele limite durante o procedimento, ele não interrompe o procedimento em andamento e, em vez disso, possibilita o término do procedimento e, posteriormente, impede que novos procedimentos ocorram.[0484] In a further aspect, the intelligent battery pack 6486 is capable of determining the amount of usable power remaining within its cells and is programmed to only operate the surgical instrument to which it is connected if it determines that there is remaining battery power. sufficient to predictably operate the device throughout the intended procedure. For example, the 6486 Smart Battery Pack is capable of remaining in a non-operational state if there is not enough power within the cells to operate the surgical instrument for 20 seconds. In one aspect, the intelligent battery pack 6486 determines the amount of energy remaining within the cells at the end of its most recent previous function, e.g., a surgical cut. In this regard, therefore, the smart battery pack 6486 would not enable a subsequent function to be performed if, for example, during that procedure, the pack determined that the cells did not have sufficient power. Alternatively, if the 6486 Smart Battery Pack determines that there is sufficient power for a subsequent procedure and falls below that threshold during the procedure, it does not interrupt the ongoing procedure and instead enables the procedure to be terminated and subsequently prevents new procedures to occur.

[0485] O exposto a seguir explica uma vantagem de maximizar o uso do dispositivo com o conjunto de bateria inteligente 6486 da presente descrição. Neste exemplo, um conjunto de diferentes dispositivos tem diferentes guias de ondas de transmissão ultrassônica. Por definição, os guias de ondas poderiam ter um respectivo limite de energia máximo permissível, em que exceder o dito limite de energia sobrecarrega o guia de ondas e, por fim, provoca sua fratura. Um guia de onda do conjunto de guias de onda terá, naturalmente, a menor tolerância máxima de energia. Uma vez que as baterias da técnica anterior não possuem a gestão de energia de bateria inteligente, a saída das baterias da técnica anterior precisa ser limitada por um valor da menor entrada de energia máxima permissível para o guia de ondas menor/mais estreito/mais frágil no conjunto que se pretende utilizar com o dispositivo/bateria. Isso seria verdadeiro mesmo se guias de ondas maiores e mais espessos pudessem ser posteriormente fixados àquela empunhadura e, por definição, possibilitar que uma maior força fosse aplicada. Esta limitação também é verdadeira para a potência máxima da bateria. Por exemplo, se uma bateria for projetada para ser utilizada em múltiplos dispositivos, sua máxima energia de saída será limitada à menor classificação de energia máxima de quaisquer dos dispositivos em que deve ser utilizada. Com essa configuração, um ou mais dispositivos ou configurações de dispositivo não seriam capazes de maximizar o uso da bateria, uma vez que a bateria não conhece os limites específicos do dispositivo específico.[0485] The following explains an advantage of maximizing the use of the device with the smart battery pack 6486 of the present disclosure. In this example, a set of different devices have different ultrasonic transmission waveguides. By definition, waveguides could have a respective maximum allowable energy limit, where exceeding said energy limit overloads the waveguide and ultimately causes it to fracture. One waveguide from the waveguide array will naturally have the lowest maximum power tolerance. Since prior art batteries do not have intelligent battery power management, the output of prior art batteries needs to be limited by a value of the lowest allowable maximum power input for the smaller/narrower/more fragile waveguide. in the set intended to be used with the device/battery. This would be true even if larger, thicker waveguides could later be attached to that grip and, by definition, enable greater force to be applied. This limitation is also true for maximum battery power. For example, if a battery is designed to be used in multiple devices, its maximum power output will be limited to the lowest maximum power rating of any of the devices in which it is to be used. With this configuration, one or more devices or device configurations would not be able to maximize battery usage since the battery does not know the specific limits of the specific device.

[0486] Em um aspecto, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode ser usado para contornar de maneira inteligente as limitações do dispositivo ultrassônico acima mencionadas. O conjunto de bateria inteligente 6486 pode produzir uma saída para um dispositivo ou uma configuração de dispositivo específica e o mesmo conjunto de bateria inteligente 6486 pode posteriormente produzir uma saída diferente para um segundo dispositivo ou configuração de dispositivo. Esse sistema universal de bateria cirúrgica inteligente se presta bem às modernas salas de cirurgia em que o espaço e o tempo são limitados. Ao ter uma bateria inteligente alimentando vários dispositivos diferentes, as equipes de enfermagem podem facilmente gerenciar o armazenamento, a recuperação e o estoque dessas baterias. Vantajosamente, em um aspecto, o sistema de bateria inteligente, de acordo com a presente descrição, pode empregar um tipo de estação de carregamento, aumentando dessa forma a facilidade e a eficiência do uso e diminuindo os custos dos equipamentos de carregamento das salas de cirurgia.[0486] In one aspect, the smart battery pack 6486 can be used to intelligently bypass the aforementioned limitations of the ultrasonic device. The smart battery pack 6486 may produce an output for a specific device or device configuration and the same smart battery pack 6486 may later produce a different output for a second device or device configuration. This universal smart surgical battery system lends itself well to modern operating rooms where space and time are limited. By having a smart battery powering multiple different devices, nursing teams can easily manage the storage, retrieval, and inventory of these batteries. Advantageously, in one aspect, the intelligent battery system according to the present disclosure may employ a type of charging station, thereby increasing the ease and efficiency of use and decreasing the costs of operating room charging equipment. .

[0487] Além disso, outros instrumentos cirúrgicos, por exemplo, um grampeador elétrico, podem ter uma exigência de energia diferente daquela do instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480. De acordo com vários aspectos da presente descrição, um conjunto de bateria inteligente 6486 pode ser utilizado com qualquer um dentre uma série de instrumentos cirúrgicos e pode ser produzido para adaptar sua própria saída de energia ao dispositivo específico no qual está instalado. Em um aspecto, essa adaptação de energia é obtida mediante o controle do ciclo de trabalho de uma fonte de alimentação em modo chaveado, por exemplo, uma configuração rebaixadora (buck), rebaixadora-elevadora (buck-boost), elevadora (boost), ou outra configuração, integrada ou de outra forma acoplada ao conjunto de bateria inteligente 6486 e controlada por ele. Em outros aspectos, o conjunto de bateria inteligente 6486 pode alterar dinamicamente sua saída de energia durante a operação do dispositivo. Por exemplo, em dispositivos de selagem de vasos, a gestão de energia possibilita uma selagem aprimorada do tecido. Nesses dispositivos, altos valores de corrente constante são necessários. A saída de potência total precisa ser ajustada dinamicamente porque, à medida que o tecido é vedado, sua impedância se altera. Aspectos da presente descrição fornecem o conjunto de bateria inteligente 6486 com um limite máximo de corrente variável. O limite de corrente pode variar de uma aplicação (ou dispositivo) para outra, com base nas exigências da aplicação ou do dispositivo.[0487] Additionally, other surgical instruments, e.g., an electric stapler, may have a different power requirement than that of the modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480. In accordance with various aspects of the present disclosure, a smart battery pack 6486 may be used with any of a number of surgical instruments and can be produced to adapt its own power output to the specific device in which it is installed. In one aspect, this power adaptation is achieved by controlling the duty cycle of a switching mode power supply, e.g., a buck, step-down, buck-boost, step-up configuration, or other configuration, integrated or otherwise coupled to and controlled by the 6486 Smart Battery Pack. In other aspects, the 6486 smart battery pack can dynamically change its power output during device operation. For example, in vessel sealing devices, energy management enables improved tissue sealing. In these devices, high constant current values are required. The total power output needs to be dynamically adjusted because as the tissue is sealed, its impedance changes. Aspects of the present disclosure provide the 6486 smart battery pack with a variable maximum current limit. The current limit may vary from one application (or device) to another, based on the requirements of the application or device.

[0488] A Figura 47 é uma vista em detalhe de uma porção de gatilho 6483 e de uma chave do instrumento cirúrgico ultrassônico 6480 mostradas na Figura 46, de acordo com um aspecto da presente descrição. O gatilho 6483 está operacionalmente acoplado ao membro de garra 6495 do atuador de extremidade 6492. A lâmina ultrassônica 6496 é energizada pelo conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484 mediante a ativação da chave de ativação 6485. Continuando agora com a Figura 46, e também olhando para a Figura 47, o gatilho 6483 e a chave de ativação 6485 são mostrados como componentes do conjunto de empunhadura 6482. O gatilho 6483 ativa o atuador de extremidade 6492, que tem uma associação cooperativa com a lâmina ultrassônica 6496 do conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490 para possibilitar que vários tipos de contato entre o membro de garra 6495 do atuador de extremidade e a lâmina ultrassônica 6496 com o tecido e/ou outras substâncias. O membro de garra 6495 do atuador de extremidade 6492 é, em geral, uma garra articulada que atua para prender ou segurar o tecido disposto entre a garra e a lâmina ultrassônica 6496. Em um aspecto, uma retroinformação audível é fornecida no gatilho que faz um "clique" quando o gatilho é completamente pressionado. O ruído pode ser gerado por uma fina peça metálica que o gatilho toca durante o fechamento. Esse recurso acrescenta um componente audível à retroinformação do usuário que informa o usuário que a garra está completamente comprimida contra o guia de onda e que pressão de travamento suficiente está sendo aplicada para realizar a vedação do vaso. Em um outro aspecto, sensores de força, como manômetros de tensão mecânica ou sensores de pressão, podem ser acoplados ao gatilho 6483 para medir a força aplicada ao gatilho 6483 pelo usuário. Em um outro aspecto, sensores de força, como manômetros de tensão mecânica ou sensores de pressão, podem ser acoplados ao botão da chave 6485 de modo que a intensidade do deslocamento corresponda à força aplicada pelo usuário ao botão de chave 6485.[0488] Figure 47 is a detail view of a trigger portion 6483 and a key of the ultrasonic surgical instrument 6480 shown in Figure 46, in accordance with an aspect of the present description. The trigger 6483 is operatively coupled to the gripper member 6495 of the end actuator 6492. The ultrasonic blade 6496 is energized by the ultrasonic transducer/generator assembly 6484 upon activation of the activation switch 6485. Continuing now with Figure 46, and also looking For Figure 47, trigger 6483 and activation switch 6485 are shown as components of grip assembly 6482. Trigger 6483 activates end actuator 6492, which has a cooperative association with the ultrasonic blade 6496 of the waveguide assembly. of the drive shaft 6490 to enable various types of contact between the gripper member 6495 of the end actuator and the ultrasonic blade 6496 with tissue and/or other substances. The gripper member 6495 of the end actuator 6492 is generally a hinged gripper that acts to grip or hold tissue disposed between the gripper and the ultrasonic blade 6496. In one aspect, audible feedback is provided at the trigger that makes a "click" when the trigger is fully depressed. The noise may be generated by a thin metal part that the trigger touches during closing. This feature adds an audible component to the user feedback that informs the user that the clamp is fully compressed against the waveguide and that sufficient locking pressure is being applied to seal the vessel. In another aspect, force sensors, such as mechanical tension gauges or pressure sensors, may be coupled to the trigger 6483 to measure the force applied to the trigger 6483 by the user. In another aspect, force sensors, such as mechanical strain gauges or pressure sensors, may be coupled to the switch button 6485 so that the magnitude of the displacement corresponds to the force applied by the user to the switch button 6485.

[0489] A chave de ativação 6485, quando pressionada, coloca o instrumento cirúrgico ultrassônico de mão modular 6480 em um modo de operação ultrassônica, o que causa movimento ultrassônico no conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490. Em um aspecto, o pressionamento da chave de ativação 6485 faz com que os contatos elétricos no interior da chave se fechem, completando assim um circuito entre o conjunto de bateria inteligente 6486 e o conjunto de transdutor/gerador ultrassônico 6484, de maneira que a energia elétrica seja aplicada ao transdutor ultrassônico, conforme anteriormente descrito. Em um outro aspecto, o pressionamento da chave de ativação 6485 fecha os contatos elétricos para o conjunto de bateria inteligente 6486. Evidentemente, dos contatos elétricos de fechamento em um circuito é, aqui, meramente um exemplo de descrição geral de operação da chave. Há muitos aspectos alternativos que podem incluir a abertura de contatos ou de fornecimento de energia controlada por processador que recebe informações da chave e direciona uma reação de circuito correspondente com base na informação.[0489] The activation switch 6485, when pressed, places the modular handheld ultrasonic surgical instrument 6480 into an ultrasonic operating mode, which causes ultrasonic movement in the drive shaft waveguide assembly 6490. In one aspect, the Pressing the 6485 activation switch causes the electrical contacts inside the switch to close, thus completing a circuit between the 6486 smart battery pack and the 6484 ultrasonic transducer/generator assembly so that electrical power is applied to the transducer ultrasonic, as previously described. In another aspect, pressing the activation switch 6485 closes the electrical contacts for the smart battery pack 6486. Of course, the electrical closing contacts in a circuit are here merely an example of a general description of the operation of the switch. There are many alternative aspects that may include contact opening or processor-controlled power supply that receives information from the switch and directs a corresponding circuit reaction based on the information.

[0490] A Figura 48 é uma vista em perspectiva ampliada fragmentada de um atuador de extremidade 6492, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição, a partir de uma extremidade distal com um membro de garra 6495 em uma posição aberta. Com referência à Figura 48, é mostrada uma vista parcial em perspectiva da extremidade distal 6498 do conjunto de guia de onda do eixo de acionamento 6490. O conjunto de eixo de acionamento de guia de onda 6490 inclui um tubo externo 6494 que circunda uma porção do guia de onda. A porção de lâmina ultrassônica 6496 do guia de onda 6499 se projeta a partir da extremidade distal 6498 do tubo externo 6494. Ela 'é a porção de lâmina ultrassônica 6496 que entra em contato com o tecido durante um procedimento médico e transfere sua energia ultrassônica ao tecido. O conjunto de eixo de acionamento de guia de ondas 6490 inclui também um membro de garra 6495 que está acoplado ao tubo externo 6494 e um tubo interno (não visível nesta vista). O membro de garra 6495, com os tubos internos e externos e com a porção de lâmina ultrassônica 6496 do guia de onda 6499, pode ser chamado de um atuador de extremidade 6492. Conforme será explicado abaixo, o tubo externo 6494 e o tubo interno não ilustrado deslizam longitudinalmente um em relação ao outro. À medida que ocorre o movimento relativo entre o tubo externo 6494 e o tubo interno não ilustrado, o membro de garra 6495 se articula sobre um ponto de pivô, fazendo assim com que o membro de garra 6495 se abra e se feche. Quando fechado, o membro de garra 6495 confere uma força de aperto sobre o tecido situado entre o membro de garra 6495 e a lâmina ultrassônica 6496, garantindo um contato positivo e eficiente entre a lâmina e o tecido.[0490] Figure 48 is a fragmentary enlarged perspective view of an end actuator 6492, in accordance with at least one aspect of the present description, from a distal end with a claw member 6495 in an open position. Referring to Figure 48, a partial perspective view of the distal end 6498 of the drive shaft waveguide assembly 6490 is shown. The waveguide drive shaft assembly 6490 includes an external tube 6494 that surrounds a portion of the waveguide. The ultrasonic blade portion 6496 of the waveguide 6499 projects from the distal end 6498 of the outer tube 6494. It is the ultrasonic blade portion 6496 that contacts tissue during a medical procedure and transfers its ultrasonic energy to the tissue. The waveguide drive shaft assembly 6490 also includes a gripper member 6495 that is coupled to the outer tube 6494 and an inner tube (not visible in this view). The gripper member 6495, with the inner and outer tubes and the ultrasonic blade portion 6496 of the waveguide 6499, may be called an end actuator 6492. As will be explained below, the outer tube 6494 and the inner tube do not illustrated slide longitudinally relative to each other. As relative movement occurs between the outer tube 6494 and the inner tube not illustrated, the gripper member 6495 pivots about a pivot point, thereby causing the gripper member 6495 to open and close. When closed, the claw member 6495 imparts a clamping force on the tissue located between the claw member 6495 and the ultrasonic blade 6496, ensuring positive and efficient contact between the blade and the tissue.

[0491] A Figura 49 é um diagrama de sistema 7400 de um circuito segmentado 7401 compreendendo uma pluralidade de segmentos de circuito operados independentemente 7402, 7414, 7416, 7420, 7424, 7428, 7434, 7440, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Um segmento de circuito da pluralidade de segmentos de circuito do circuito segmentado 7401 compreende um ou mais circuitos e um ou mais conjuntos de instruções executáveis em máquina armazenadas em um ou mais dispositivos de memória. O um ou mais circuitos de um segmento de circuito são acoplados para comunicação elétrica através de um ou mais meios de conexão com ou sem fio. A pluralidade de segmentos de circuito é configurada para realizar a transição entre três modos compreendendo um modo suspenso, um modo de espera e um modo operacional.[0491] Figure 49 is a system diagram 7400 of a segmented circuit 7401 comprising a plurality of independently operated circuit segments 7402, 7414, 7416, 7420, 7424, 7428, 7434, 7440, in accordance with at least one aspect of the this description. A circuit segment of the plurality of circuit segments of the segmented circuit 7401 comprises one or more circuits and one or more sets of machine-executable instructions stored in one or more memory devices. The one or more circuits of a circuit segment are coupled for electrical communication through one or more wired or wireless connection means. The plurality of circuit segments are configured to transition between three modes comprising a sleep mode, a standby mode, and an operating mode.

[0492] Em um aspecto mostrado, a pluralidade de segmentos de circuito 7402, 7414, 7416, 7420, 7424, 7428, 7434, 7440 começa, em primeiro lugar, no modo de espera, em segundo lugar passa para o modo suspenso e em terceiro lugar, passa para o modo operacional. Entretanto, em outros aspectos, a pluralidade de segmentos de circuito pode realizar a transição de qualquer um dos três modos para qualquer um dos outros três modos. Por exemplo, a pluralidade de segmentos de circuito pode realizar a transição diretamente do modo de espera para o modo operacional. Segmentos de circuito individuais podem ser colocados em um estado específico pelo circuito de controle de tensão 7408 com base na execução, por um processador de instruções executáveis em máquina. Os estados compreendem um estado desenergizado, um estado de baixa energia e um estado energizado. O estado desenergizado corresponde ao modo suspenso, o estado de baixa energia corresponde ao modo de espera e o estado energizado corresponde ao modo operacional. A transição para o estado de baixa energia pode ser atingida, por exemplo, mediante o uso de um potenciômetro.[0492] In one aspect shown, the plurality of circuit segments 7402, 7414, 7416, 7420, 7424, 7428, 7434, 7440 first begin in standby mode, secondly transition to suspend mode, and then thirdly, it switches to operational mode. However, in other aspects, the plurality of circuit segments may transition from any of the three modes to any of the other three modes. For example, the plurality of circuit segments may transition directly from standby mode to operating mode. Individual circuit segments may be placed in a specific state by the voltage control circuit 7408 based on execution by a machine-executable instruction processor. The states comprise a de-energized state, a low-energy state, and an energized state. The off state corresponds to sleep mode, the low power state corresponds to standby mode, and the on state corresponds to operating mode. The transition to the low energy state can be achieved, for example, by using a potentiometer.

[0493] Em um aspecto, a pluralidade de segmentos de circuito 7402, 7414, 7416, 7420, 7424, 7428, 7434, 7440 pode fazer a transição do modo suspenso ou do modo de espera para o modo operacional de acordo com uma sequência de energização. A pluralidade de segmentos de circuito pode também realizar a transição do modo operacional para o modo de espera ou para o modo suspenso de acordo com a sequência de desenergização. A sequência de energização e a sequência de desenergização podem ser diferentes. Em alguns aspectos, a sequência de energização compreende a energização de apenas um subconjunto de segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito. Em alguns aspectos, a sequência de desenergização compreende a desenergização de apenas um subconjunto de segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito.[0493] In one aspect, the plurality of circuit segments 7402, 7414, 7416, 7420, 7424, 7428, 7434, 7440 may transition from suspend mode or standby mode to operational mode in accordance with a sequence of energization. The plurality of circuit segments may also transition from operating mode to standby mode or suspend mode in accordance with the de-energization sequence. The power-on sequence and power-off sequence may be different. In some aspects, the energization sequence comprises energizing only a subset of circuit segments of the plurality of circuit segments. In some aspects, the de-energization sequence comprises de-energizing only a subset of circuit segments of the plurality of circuit segments.

[0494] Novamente com referência ao diagrama de sistema 7400 na Figura 49, o circuito segmentado 7401 compreende uma pluralidade de segmentos de circuito que compreende um segmento de circuito de transição 7402, um segmento de circuito de processador 7414, um segmento de circuito de empunhadura 7416, um segmento de circuito de comunicação 7420, um segmento de circuito de tela 7424, um segmento de circuito de controle de motor 7428, um segmento de circuito de tratamento de energia 7434 e um segmento de circuito de eixo de acionamento 7440. O segmento de circuito de transição compreende um circuito de ativação 7404, um circuito de corrente de intensificação 7406, um circuito de controle de tensão 7408, um controlador de segurança 7410 e um controlador de POST 7412. O segmento de circuito de transição 7402 é configurado para implementar uma sequência de desenergização e uma sequência de energização, um protocolo de detecção de segurança e um POST.[0494] Again referring to system diagram 7400 in Figure 49, segmented circuit 7401 comprises a plurality of circuit segments comprising a transition circuit segment 7402, a processor circuit segment 7414, a grip circuit segment 7416, a communication circuit segment 7420, a display circuit segment 7424, a motor control circuit segment 7428, a power handling circuit segment 7434, and a drive shaft circuit segment 7440. The segment The transition circuit segment comprises an activation circuit 7404, a step-up current circuit 7406, a voltage control circuit 7408, a safety controller 7410, and a POST controller 7412. The transition circuit segment 7402 is configured to implement a power-down sequence and a power-up sequence, a safety detection protocol, and a POST.

[0495] Em alguns aspectos, o circuito de ativação 7404 compreende um sensor de botão de acelerômetro 7405. Em aspectos, o segmento de circuito de transição 7402 é configurado para estar em um estado energizado, enquanto outros segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito do circuito segmentado 7401 são configurados para estar em um estado de baixa energia, um estado desenergizado ou um estado energizado. O sensor de botão do acelerômetro 7405 pode monitorar o movimento ou a aceleração do instrumento cirúrgico 6480 descrito na presente invenção. Por exemplo, o movimento pode ser uma alteração na orientação ou rotação do instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico pode ser movimentado em qualquer direção em relação a um espaço euclidiano tridimensional, por exemplo, por um usuário do instrumento cirúrgico. Quando o sensor de botão de acelerômetro 7405 detecta movimento ou aceleração, o sensor de botão de acelerômetro 7405 envia um sinal para o circuito de controle de tensão 7408 para fazer com que o circuito de controle de tensão 7408 aplique tensão ao segmento de circuito de processador 7414 para realizar a transição do processador e de uma a memória volátil para um estado energizado. Nos aspectos, o processador e a memória volátil estão em um estado energizado antes do circuito de controle de tensão 7409 aplicar tensão ao processador e à memória volátil. No modo operacional, o processador pode iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização. Em vários aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode também enviar um sinal ao processador para fazer com que o processador inicie uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização. Em alguns aspectos, o processador inicia uma sequência de energização quando a maioria dos segmentos de circuito individuais estão em um estado de baixa energia ou em um estado desenergizado. Em outros aspectos, o processador inicia uma sequência de desenergização quando a maioria dos segmentos de circuito individuais estiver em um estado energizado.[0495] In some aspects, the activation circuit 7404 comprises an accelerometer button sensor 7405. In aspects, the transition circuit segment 7402 is configured to be in an energized state, while other circuit segments of the plurality of activation segments circuit of the segmented circuit 7401 are configured to be in a low power state, an off state, or an on state. The accelerometer button sensor 7405 can monitor the movement or acceleration of the surgical instrument 6480 described in the present invention. For example, the movement may be a change in the orientation or rotation of the surgical instrument. The surgical instrument can be moved in any direction in relation to a three-dimensional Euclidean space, for example, by a user of the surgical instrument. When the accelerometer button sensor 7405 detects motion or acceleration, the accelerometer button sensor 7405 sends a signal to the voltage control circuit 7408 to cause the voltage control circuit 7408 to apply voltage to the processor circuit segment 7414 to transition the processor and volatile memory to a powered state. In aspects, the processor and volatile memory are in a powered state before the voltage control circuit 7409 applies voltage to the processor and volatile memory. In operational mode, the processor can initiate a power-on sequence or a power-off sequence. In various aspects, the accelerometer button sensor 7405 may also send a signal to the processor to cause the processor to initiate a power-on sequence or a power-off sequence. In some aspects, the processor initiates a power-up sequence when most of the individual circuit segments are in a low-power state or in a de-energized state. In other aspects, the processor initiates a power-down sequence when the majority of the individual circuit segments are in a powered state.

[0496] Adicional ou alternativamente, o sensor de botão do acelerômetro 7405 pode detectar o movimento externo dentro de uma vizinhança predeterminada do instrumento cirúrgico. Por exemplo, o sensor de botão do acelerômetro 7405 pode detectar o movimento da mão de um usuário do instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito, que se move dentro da vizinhança predeterminada. Quando o sensor de botão de acelerômetro 7405 detecta esse movimento externo, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode enviar um sinal ao circuito de controle de tensão 7408 e um sinal ao processador, conforme anteriormente descrito. Após receber o sinal enviado, o processador pode iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização para fazer a transição de um ou mais segmentos de circuito entre os três modos. Nos aspectos, o sinal enviado para o circuito de controle de tensão 7408 é enviado para verificar se o processador está em modo operacional. Em alguns aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode detectar quando o instrumento cirúrgico foi deixado cair e enviar um sinal ao processador com base na queda detectada. Por exemplo, o sinal pode indicar um erro na operação de um segmento de circuito individual. Um ou mais sensores podem detectar danos ou falhas dos segmentos de circuito individuais afetados. Com base no dano ou falha detectado, o controlador de POST 7412 pode executar um POST dos segmentos de circuito individuais correspondentes.[0496] Additionally or alternatively, the accelerometer button sensor 7405 may detect external movement within a predetermined vicinity of the surgical instrument. For example, the accelerometer button sensor 7405 may detect the movement of the hand of a user of the surgical instrument 6480 described herein, which moves within the predetermined neighborhood. When the accelerometer button sensor 7405 detects this external movement, the accelerometer button sensor 7405 may send a signal to the voltage control circuit 7408 and a signal to the processor as previously described. After receiving the sent signal, the processor can initiate a power-on sequence or an off-power sequence to transition one or more circuit segments between the three modes. In aspects, the signal sent to the voltage control circuit 7408 is sent to verify that the processor is in operational mode. In some aspects, the accelerometer button sensor 7405 may detect when the surgical instrument has been dropped and send a signal to the processor based on the detected drop. For example, the signal may indicate an error in the operation of an individual circuit segment. One or more sensors can detect damage or failure of the individual circuit segments affected. Based on the detected damage or failure, the 7412 POST controller can perform a POST of the corresponding individual circuit segments.

[0497] Uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização pode ser definida com base no sensor de botão de acelerômetro 7405. Por exemplo, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode detectar um movimento específico ou uma sequência de movimentos que indica a seleção de um segmento de circuito específico da pluralidade de segmentos de circuito. Com base no movimento detectado ou na série de movimentos detectados, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode transmitir um sinal compreendendo uma indicação de um ou mais segmentos de circuito da pluralidade de segmentos de circuito ao processador quando o processador está em um estado energizado. Com base no sinal, o processador determina uma sequência de energização compreendendo o um ou mais segmentos de circuito selecionados. Adicional ou alternativamente, um usuário dos instrumentos cirúrgicos 6480 aqui descritos pode selecionar uma quantidade e a ordem dos segmentos de circuito para definir uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização com base na interação com uma interface gráfica de usuário (GUI) do instrumento cirúrgico.[0497] A power-on sequence or a power-off sequence may be defined based on the accelerometer button sensor 7405. For example, the accelerometer button sensor 7405 may detect a specific movement or sequence of movements that indicates the selection of a specific circuit segment of the plurality of circuit segments. Based on the detected motion or series of detected motions, the accelerometer button sensor 7405 may transmit a signal comprising an indication of one or more circuit segments of the plurality of circuit segments to the processor when the processor is in a powered state. Based on the signal, the processor determines a power-up sequence comprising the one or more selected circuit segments. Additionally or alternatively, a user of the surgical instruments 6480 described herein may select a number and order of circuit segments to define a power-on sequence or a power-off sequence based on interaction with a graphical user interface (GUI) of the surgical instrument. .

[0498] Em vários aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode enviar um sinal ao circuito de controle de tensão 7408 e um sinal ao processador apenas quando o sensor de botão de acelerômetro 7405 detecta movimento do instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito ou o movimento externo dentro de uma vizinhança predeterminada acima de um limiar predeterminado. Por exemplo, um sinal só pode ser enviado se o movimento for detectado durante 5 ou mais segundos ou se o instrumento cirúrgico for movido 5 ou mais polegadas. Em outros aspectos, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode enviar um sinal ao circuito de controle de tensão 7408 e um sinal ao processador apenas quando o sensor de botão de acelerômetro 7405 detecta movimento oscilatório do instrumento cirúrgico. Um limiar predeterminado reduz a transição inadvertida dos segmentos de circuito do instrumento cirúrgico. Conforme anteriormente descrito, a transição pode compreender uma transição para o modo operacional de acordo com uma sequência de energização, uma transição para o modo de baixa energia de acordo com uma sequência de desenergização, ou uma transição para o modo suspenso de acordo com uma sequência de desenergização. Em alguns aspectos, o instrumento cirúrgico compreende um atuador que pode ser atuado por um usuário do instrumento cirúrgico. A atuação é detectada pelo sensor de botão de acelerômetro 7405. O atuador pode ser um elemento deslizante, uma chave de alternância ou uma chave de contato momentâneo. Com base na atuação detectada, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode enviar um sinal ao circuito de controle de tensão 7408 e um sinal ao processador.[0498] In various aspects, the accelerometer button sensor 7405 may send a signal to the voltage control circuit 7408 and a signal to the processor only when the accelerometer button sensor 7405 detects movement of the surgical instrument 6480 described herein or the movement external within a predetermined neighborhood above a predetermined threshold. For example, a signal can only be sent if motion is detected for 5 or more seconds or if the surgical instrument is moved 5 or more inches. In other aspects, the accelerometer button sensor 7405 may send a signal to the voltage control circuit 7408 and a signal to the processor only when the accelerometer button sensor 7405 detects oscillatory movement of the surgical instrument. A predetermined threshold reduces inadvertent transition of surgical instrument circuit segments. As previously described, the transition may comprise a transition to the operating mode in accordance with a power-up sequence, a transition to the low-power mode in accordance with a power-down sequence, or a transition to the sleep mode in accordance with a power-down sequence. de-energization. In some aspects, the surgical instrument comprises an actuator that can be actuated by a user of the surgical instrument. Actuation is detected by the 7405 accelerometer button sensor. The actuator can be a sliding element, a toggle switch, or a momentary contact switch. Based on the detected actuation, the accelerometer button sensor 7405 may send a signal to the voltage control circuit 7408 and a signal to the processor.

[0499] O circuito de corrente de amplificação 7406 está acoplado à bateria. O circuito de corrente de amplificação 7406 é um amplificador de corrente, como um relé ou transístor, e é configurado para amplificar a magnitude de uma corrente de um segmento de circuito individual. A magnitude da corrente inicial corresponde à tensão da fonte fornecida pela bateria ao circuito segmentado 7401. Relés adequados incluem solenoides. Transístores adequados incluem transístores de efeito de campo (FET), MOSFET e transístores de junção bipolar (BJT). O circuito de corrente de amplificação 7406 pode amplificar a magnitude da corrente correspondente a um segmento de circuito individual ou ao circuito que exige mais extração de corrente durante a operação dos instrumentos cirúrgicos 6480 aqui descritos. Por exemplo, um aumento na corrente para o segmento de circuito de controle do motor 7428 pode ser fornecido quando um motor do instrumento cirúrgico exige mais potência de entrada. O aumento na corrente fornecida a um segmento de circuito individual pode causar uma redução correspondente na corrente de um outro segmento de circuito ou segmentos de circuito. Adicional ou alternativamente, o aumento na corrente pode corresponder à tensão fornecida por uma fonte de tensão adicional que opera em conjunto com a bateria.[0499] The amplification current circuit 7406 is coupled to the battery. The 7406 amplification current circuit is a current amplifier, such as a relay or transistor, and is configured to amplify the magnitude of a current of an individual circuit segment. The magnitude of the initial current corresponds to the source voltage supplied by the battery to the 7401 segmented circuit. Suitable relays include solenoids. Suitable transistors include field effect transistors (FET), MOSFET and bipolar junction transistors (BJT). The amplification current circuit 7406 may amplify the current magnitude corresponding to an individual circuit segment or the circuit that requires the most current extraction during the operation of the surgical instruments 6480 described herein. For example, an increase in current to the motor control circuit segment 7428 may be provided when a surgical instrument motor requires more input power. The increase in current supplied to an individual circuit segment may cause a corresponding reduction in current to another circuit segment or circuit segments. Additionally or alternatively, the increase in current may correspond to the voltage supplied by an additional voltage source operating in conjunction with the battery.

[0500] O circuito de controle de tensão 7408 está acoplado à bateria. O circuito de controle de tensão 7408 é configurado para fornecer tensão ou remover tensão da pluralidade de segmentos de circuito. O circuito de controle de tensão 7408 é também configurado para aumentar ou reduzir uma tensão fornecida à pluralidade de segmentos de circuito do circuito segmentado 7401. Em vários aspectos, o circuito de controle de tensão 7408 compreende um circuito lógico combinacional como um multiplexador (MUX) para selecionar as entradas, uma pluralidade de chaves eletrônicas e uma pluralidade de conversores de tensão. Uma chave eletrônica da pluralidade de chaves eletrônicas pode ser configurada para alternar entre uma configuração aberta e uma fechada para desconectar ou conectar um segmento de circuito individual à bateria ou a partir dela. A pluralidade de chaves eletrônicas pode consistir em dispositivos em estado sólido como transístores ou outros tipos de chaves, como chaves sem fio, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia, entre outros. O circuito lógico combinacional é configurado para selecionar uma chave eletrônica individual para realizar o chaveamento para uma configuração aberta para permitir a aplicação de tensão ao segmento de circuito correspondente. O circuito lógico combinado é, também, configurado para selecionar uma chave eletrônica individual para realizar o chaveamento para uma configuração fechada para permitir a remoção da tensão do segmento de circuito correspondente. Mediante a seleção de uma pluralidade de chaves eletrônicas individuais, o circuito lógico combinado pode implementar uma sequência de desenergização ou uma sequência de energização. A pluralidade de conversores de tensão pode fornecer uma tensão escalonada ascendente ou uma tensão escalonada descendente a uma pluralidade de segmentos de circuito. O circuito de controle de tensão 7408 pode compreender também um microprocessador e um dispositivo de memória.[0500] Voltage control circuit 7408 is coupled to the battery. The voltage control circuit 7408 is configured to supply voltage to or remove voltage from the plurality of circuit segments. The voltage control circuit 7408 is also configured to increase or reduce a voltage supplied to the plurality of circuit segments of the segmented circuit 7401. In various aspects, the voltage control circuit 7408 comprises a combinational logic circuit such as a multiplexer (MUX). to select the inputs, a plurality of electronic switches and a plurality of voltage converters. An electronic switch of the plurality of electronic switches may be configured to switch between an open and a closed configuration to disconnect or connect an individual circuit segment to or from the battery. The plurality of electronic switches may consist of solid-state devices such as transistors or other types of switches, such as wireless switches, ultrasonic switches, accelerometers, inertial sensors, among others. The combinational logic circuit is configured to select an individual electronic switch to perform switching to an open configuration to allow voltage to be applied to the corresponding circuit segment. The combined logic circuit is also configured to select an individual electronic switch to perform switching to a closed configuration to allow removal of voltage from the corresponding circuit segment. By selecting a plurality of individual electronic switches, the combined logic circuit can implement a de-energization sequence or an energization sequence. The plurality of voltage converters can provide an up-step voltage or a down-step voltage to a plurality of circuit segments. The voltage control circuit 7408 may also comprise a microprocessor and a memory device.

[0501] O controlador de segurança 7410 é configurado para executar verificações de segurança nos segmentos de circuito. Em alguns aspectos, o controlador de segurança 7410 executa as verificações de segurança quando um ou mais segmentos de circuito individuais estão no modo operacional. As verificações de segurança podem ser realizadas para determinar se há ou não quaisquer erros ou defeitos no funcionamento ou operação dos segmentos de circuito. O controlador de segurança 7410 pode monitorar um ou mais parâmetros da pluralidade de segmentos de circuito. O controlador de segurança 7410 pode verificar a identidade e a operação da pluralidade de segmentos de circuito mediante a comparação do um ou mais parâmetros com parâmetros predefinidos. Por exemplo, se uma modalidade de energia de RF for selecionada, o controlador de segurança 7410 pode verificar se um parâmetro de articulação do eixo de acionamento corresponde a um parâmetro de articulação predefinido para verificar a operação da modalidade de energia de RF do instrumento cirúrgico 6480 descritos na presente invenção. Em alguns aspectos, o controlador de segurança 7410 pode monitorar, por meio dos sensores, uma relação predeterminada entre uma ou mais propriedades do instrumento cirúrgico para detectar um defeito. Um defeito pode ocorrer quando a uma ou mais propriedades são inconsistentes com a relação predeterminada. Quando o controlador de segurança 7410 determinar que existe um defeito, um erro ou que alguma operação da pluralidade de segmentos de circuito não foi verificada, o controlador de segurança 7410 impede ou desabilita a operação do segmento de circuito específico onde o defeito, erro ou falha de verificação foram originados.[0501] Safety controller 7410 is configured to perform safety checks on circuit segments. In some aspects, the 7410 safety controller performs safety checks when one or more individual circuit segments are in operational mode. Safety checks can be performed to determine whether or not there are any errors or defects in the functioning or operation of the circuit segments. The safety controller 7410 may monitor one or more parameters of the plurality of circuit segments. The safety controller 7410 can verify the identity and operation of the plurality of circuit segments by comparing the one or more parameters with predefined parameters. For example, if an RF energy modality is selected, the safety controller 7410 may check whether a drive shaft articulation parameter matches a predefined articulation parameter to verify operation of the RF energy modality of the surgical instrument 6480 described in the present invention. In some aspects, the safety controller 7410 may monitor, through the sensors, a predetermined relationship between one or more properties of the surgical instrument to detect a defect. A defect may occur when one or more properties are inconsistent with the predetermined relationship. When the safety controller 7410 determines that a defect, an error exists, or that some operation of the plurality of circuit segments has not been verified, the safety controller 7410 prevents or disables operation of the specific circuit segment where the defect, error, or failure occurred. verification checks were originated.

[0502] O controlador de POST 7412 executa um POST para verificar a operação adequada da pluralidade de segmentos de circuito. Em alguns aspectos, o POST é executado para um segmento de circuito individual da pluralidade de segmentos de circuito antes que o circuito de controle de tensão 7408 aplique uma tensão ao segmento de circuito individual para fazer a transição do segmento de circuito individual do modo de espera ou do modo suspenso para o modo operacional. Se o segmento de circuito individual não passar no POST, o segmento de circuito específico não realiza a transição do modo de espera ou do modo suspenso para o modo operacional. O POST do segmento de circuito de empunhadura 7416 pode compreender, por exemplo, testar se os sensores de controle de empunhadura 7418 detectam uma atuação de um controle de empunhadura do instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito. Em alguns aspectos, o controlador de POST 7412 pode transmitir um sinal para o sensor de botão de acelerômetro 7405 para verificar a operação do segmento de circuito individual como parte do POST. Por exemplo, depois de receber o sinal, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode instruir um usuário do instrumento cirúrgico a mover o instrumento cirúrgico para uma pluralidade de locais variáveis para confirmar a operação do instrumento cirúrgico. O sensor de botão de acelerômetro 7405 pode também monitorar uma saída de um segmento de circuito ou um circuito de um segmento de circuito como parte do POST. Por exemplo, o sensor de botão de acelerômetro 7405 pode detectar um pulso de motor incremental gerado pelo motor 7432 para verificar a operação. Um controlador de motor do circuito de controle de motor 7430 pode ser utilizado para controlar o motor 7432 para gerar o pulso de motor incremental.[0502] POST controller 7412 performs a POST to verify proper operation of the plurality of circuit segments. In some aspects, POST is performed to an individual circuit segment of the plurality of circuit segments before the voltage control circuit 7408 applies a voltage to the individual circuit segment to transition the individual circuit segment from standby mode. or from suspend mode to operational mode. If the individual circuit segment does not pass POST, the specific circuit segment does not transition from standby or suspend mode to operational mode. The POST of the grip circuit segment 7416 may comprise, for example, testing whether the grip control sensors 7418 detect an actuation of a grip control of the surgical instrument 6480 described herein. In some aspects, the POST controller 7412 may transmit a signal to the accelerometer button sensor 7405 to verify the operation of the individual circuit segment as part of the POST. For example, after receiving the signal, the accelerometer button sensor 7405 may instruct a user of the surgical instrument to move the surgical instrument to a plurality of variable locations to confirm the operation of the surgical instrument. The 7405 accelerometer button sensor may also monitor an output from a circuit segment or a circuit from a circuit segment as part of POST. For example, accelerometer button sensor 7405 may detect an incremental motor pulse generated by motor 7432 to verify operation. A motor controller of the motor control circuit 7430 may be used to control the motor 7432 to generate the incremental motor pulse.

[0503] Em vários aspectos, o instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito pode compreender sensores de botão de acelerômetro adicionais. O controlador de POST 7412 pode executar também um programa de controle armazenado no dispositivo de memória do circuito de controle de tensão 7408. O programa de controle pode fazer com que o controlador de POST 7412 transmita um sinal que solicita um parâmetro criptografado correlacionado a partir de uma pluralidade de segmentos de circuito. A falha no recebimento de um parâmetro criptografado correlacionado de um segmento de circuito individual indica ao controlador de POST 7412 que o segmento de circuito correspondente está danificado ou com defeito. Em alguns aspectos, se o controlador de POST 7412 determinar, com base no POST, que o processador está danificado ou com defeito, o controlador de POST 7412 pode enviar um sinal a um ou mais processadores secundários para fazer com que um ou mais processadores secundários realizem funções críticas que o processador não é capaz de realizar. Em alguns aspectos, se o controlador de POST 7412 determinar, com base no POST, que um ou mais segmentos de circuito não operam adequadamente, o controlador de POST 7412 pode iniciar um modo de desempenho reduzido daqueles segmentos de circuito que operam adequadamente, enquanto bloqueiam esses segmentos de circuito que não passam no POST ou que não operam adequadamente. Um segmento de circuito bloqueado pode funcionar de modo similar a um segmento de circuito em modo de espera ou modo suspenso.[0503] In various aspects, the surgical instrument 6480 described herein may comprise additional accelerometer button sensors. The POST controller 7412 may also execute a control program stored in the memory device of the voltage control circuit 7408. The control program may cause the POST controller 7412 to transmit a signal that requests a correlated encrypted parameter from a plurality of circuit segments. Failure to receive a correlated encrypted parameter from an individual circuit segment indicates to the POST controller 7412 that the corresponding circuit segment is damaged or defective. In some aspects, if the POST controller 7412 determines, based on POST, that the processor is damaged or defective, the POST controller 7412 may send a signal to one or more secondary processors to cause the one or more secondary processors to perform critical functions that the processor is unable to perform. In some aspects, if the POST controller 7412 determines, based on POST, that one or more circuit segments do not operate properly, the POST controller 7412 may initiate a reduced performance mode of those circuit segments that operate properly, while blocking those circuit segments that do not pass POST or that do not operate properly. A blocked circuit segment can function similarly to a circuit segment in standby or suspended mode.

[0504] O segmento de circuito de processador 7414 compreende o processador e a memória volátil. O processador é configurado para iniciar uma sequência de energização ou uma sequência de desenergização. Para iniciar a sequência de energização, o processador transmite um sinal de energização ao circuito de controle de tensão 7408 para fazer com que o circuito de controle de tensão 7408 aplique tensão à pluralidade ou a um subconjunto da pluralidade de segmentos de circuito de acordo com a sequência de energização. Para iniciar a sequência de desenergização, o processador transmite um sinal de desenergização ao circuito de controle de tensão 7408 para fazer com que o circuito de controle de tensão 7408 remova a tensão da pluralidade ou de um subconjunto da pluralidade de segmentos de circuito de acordo com a sequência de desenergização.[0504] Processor circuit segment 7414 comprises the processor and volatile memory. The processor is configured to initiate a power-on sequence or a power-off sequence. To initiate the power-up sequence, the processor transmits a power-on signal to the voltage control circuit 7408 to cause the voltage control circuit 7408 to apply voltage to the plurality or a subset of the plurality of circuit segments in accordance with the power-up sequence. To initiate the power-down sequence, the processor transmits a power-down signal to the voltage control circuit 7408 to cause the voltage control circuit 7408 to remove voltage from the plurality or a subset of the plurality of circuit segments in accordance with the de-energization sequence.

[0505] O segmento de circuito de empunhadura 7416 compreende sensores de controle de empunhadura 7418. Os sensores de controle de empunhadura 7418 podem detectar uma atuação de um ou mais controles de empunhadura do instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito. Em vários aspectos, o um ou mais controles de empunhadura compreendem um controle de garra, um botão de liberação, uma chave de articulação, um botão de ativação de energia e/ou qualquer outro controle de empunhadura adequado. O usuário pode ativar o botão de ativação de energia para selecionar entre um modo de energia de RF, um modo de energia ultrassônica ou um modo combinado de energia de RF e ultrassônica. Os sensores de controle de empunhadura 7418 podem facilitar também a fixação de uma empunhadura modular ao instrumento cirúrgico. Por exemplo, os sensores de controle de empunhadura 7418 podem detectar a fixação adequada da empunhadura modular ao instrumento cirúrgico e indicar a fixação detectada a um usuário do instrumento cirúrgico. A tela de LCD 7426 pode fornecer uma indicação gráfica da fixação detectada. Em alguns aspectos, os sensores de controle de empunhadura 7418 detectam a atuação de um ou mais controles de empunhadura. Com base na atuação detectada, o processador pode iniciar tanto uma sequência de energização quanto uma sequência de desenergização.[0505] The grip circuit segment 7416 comprises grip control sensors 7418. The grip control sensors 7418 can detect an actuation of one or more grip controls of the surgical instrument 6480 described herein. In various aspects, the one or more grip controls comprise a claw control, a release button, a toggle switch, a power activation button, and/or any other suitable grip control. The user can activate the power enable button to select between an RF power mode, an ultrasonic power mode, or a combined RF and ultrasonic power mode. The 7418 grip control sensors can also facilitate the attachment of a modular grip to the surgical instrument. For example, grip control sensors 7418 may detect proper attachment of the modular handle to the surgical instrument and indicate the detected attachment to a user of the surgical instrument. The 7426 LCD screen can provide a graphical indication of the detected fixation. In some aspects, the 7418 grip control sensors detect the actuation of one or more grip controls. Based on the detected actuation, the processor can initiate either a power-on sequence or a power-off sequence.

[0506] O segmento de circuito de comunicação 7420 compreende um circuito de comunicação 7422. O circuito de comunicação 7422 compreende uma interface de comunicação para facilitar a comunicação do sinal entre os segmentos de circuito individuais da pluralidade de segmentos de circuito. Em alguns aspectos, o circuito de comunicação 7422 fornece uma trajetória para os componentes modulares do instrumento cirúrgico 6480 aqui descritos se comunicarem eletricamente. Por exemplo, um eixo de acionamento modular e um transdutor modular, quando fixados juntos à empunhadura do instrumento cirúrgico, podem fazer o upload de programas de controle para a empunhadura através do circuito de comunicação 7422.[0506] The communication circuit segment 7420 comprises a communication circuit 7422. The communication circuit 7422 comprises a communication interface for facilitating signal communication between the individual circuit segments of the plurality of circuit segments. In some aspects, the communication circuit 7422 provides a path for the modular components of the surgical instrument 6480 described herein to communicate electrically. For example, a modular drive shaft and a modular transducer, when attached together to the surgical instrument handle, can upload control programs to the handle via the 7422 communication circuit.

[0507] O segmento de circuito de tela 7424 compreende uma tela de LCD 7426. A tela de LCD 7426 pode compreender uma tela de cristal líquido, indicadores de LED etc. Em alguns aspectos, a tela de LCD 7426 é uma tela de diodos orgânicos emissores de luz (OLED). Uma tela pode ser colocada sobre, embutida ou localizada remotamente em relação ao instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito. Por exemplo, a tela pode ser colocada na empunhadura do instrumento cirúrgico. A tela é configurada para fornecer retroinformação sensorial a um usuário. Em vários aspectos, a tela de LCD 7426 compreende ainda uma retroiluminação. Em alguns aspectos, o instrumento cirúrgico pode compreender também dispositivos de retroinformação de áudio como um alto-falante ou um sinal sonoro e dispositivos de retroinformação tátil como um atuador háptico.[0507] The screen circuit segment 7424 comprises an LCD screen 7426. The LCD screen 7426 may comprise a liquid crystal display, LED indicators, etc. In some aspects, the 7426 LCD display is an organic light-emitting diode (OLED) display. A screen may be placed on, embedded in, or located remotely from the surgical instrument 6480 described herein. For example, the screen can be placed on the handle of the surgical instrument. The screen is configured to provide sensory feedback to a user. In several aspects, the 7426 LCD screen further comprises a backlight. In some aspects, the surgical instrument may also comprise audio feedback devices such as a speaker or a sound signal and tactile feedback devices such as a haptic actuator.

[0508] O segmento de circuito de controle de motor 7428 compreende um circuito de controle de motor 7430 acoplado a um motor 7432. O motor 7432 está acoplado ao processador por um acionador e um transístor, como um FET. Em vários aspectos, o circuito de controle de motor 7430 compreende um sensor de corrente do motor em comunicação por sinal com o processador para fornecer um sinal indicativo de uma medição da extração de corrente do motor para o processador. O processador transmite o sinal para a tela. A tela recebe o sinal e exibe a medição da extração de corrente do motor 7432. O processador pode utilizar o sinal, por exemplo, para monitorar que a extração de corrente do motor 7432 existe dentro de uma faixa aceitável para comparar a extração de corrente com um ou mais parâmetros da pluralidade de segmentos de circuito, e para determinar um ou mais parâmetros de um local de tratamento do paciente. Em vários aspectos, o circuito de controle de motor 7430 compreende um controlador de motor para controlar a operação do motor. Por exemplo, o circuito de controle de motor 7430 controla vários parâmetros de motor, por exemplo, mediante o ajuste da velocidade, do torque e da aceleração do motor 7432. O ajuste é realizado com base na corrente que passa através do motor 7432, medida pelo sensor de corrente do motor.[0508] Motor control circuit segment 7428 comprises a motor control circuit 7430 coupled to a motor 7432. The motor 7432 is coupled to the processor by a driver and a transistor, such as a FET. In various aspects, the 7430 motor control circuit comprises a motor current sensor in signal communication with the processor to provide a signal indicative of a measurement of current draw from the motor to the processor. The processor transmits the signal to the screen. The screen receives the signal and displays the 7432 motor current draw measurement. The processor may use the signal, for example, to monitor that the 7432 motor current draw exists within an acceptable range to compare the current draw with one or more parameters of the plurality of circuit segments, and to determine one or more parameters of a patient treatment site. In various aspects, the 7430 motor control circuit comprises a motor controller for controlling the operation of the motor. For example, the 7430 motor control circuit controls various motor parameters, for example, by adjusting the speed, torque, and acceleration of the 7432 motor. The adjustment is performed based on the current passing through the 7432 motor, measured by the motor current sensor.

[0509] Em vários aspectos, o circuito de controle de motor 7430 compreende um sensor de força para medir a força e o torque gerados pelo motor 7432. O motor 7432 é configurado para atuar um mecanismo dos instrumentos cirúrgicos 6480 aqui descritos. Por exemplo, o motor 7432 é configurado para controlar a atuação do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico para desempenhar as funcionalidades de preensão, rotação e articulação. Por exemplo, o motor 7432 pode atuar o eixo de acionamento para realizar um movimento de preensão com as garras do instrumento cirúrgico. O controlador de motor pode determinar se o material travado pelas garras é tecido ou metal. O controlador de motor pode também determinar a extensão a qual as garras prendem o material. Por exemplo, o controlador de motor pode determinar como abrir ou fechar as garras com base na derivação da corrente detectada do motor ou da tensão do motor. Em alguns aspectos, o motor 7432 é configurado para atuar o transdutor para fazer com que o transdutor aplique torque à empunhadura ou controle a articulação do instrumento cirúrgico. O sensor de corrente do motor pode interagir com o controlador de motor para definir um limite de corrente do motor. Quando a corrente satisfaz o limite de limiar predefinido, o controlador do motor inicia uma alteração correspondente em uma operação de controle do motor. Por exemplo, exceder o limite da corrente do motor faz com que o controlador de motor reduza a extração de corrente do motor.[0509] In various aspects, the motor control circuit 7430 comprises a force sensor for measuring the force and torque generated by the motor 7432. The motor 7432 is configured to actuate a mechanism of the surgical instruments 6480 described herein. For example, the 7432 motor is configured to control the actuation of the surgical instrument drive shaft to perform gripping, rotation, and articulation functionalities. For example, the 7432 motor may actuate the drive shaft to perform a grasping movement with the jaws of the surgical instrument. The motor controller can determine whether the material held by the grippers is fabric or metal. The motor controller can also determine the extent to which the grippers grip the material. For example, the motor controller may determine how to open or close the grippers based on the derivation of the detected motor current or motor voltage. In some aspects, the 7432 motor is configured to actuate the transducer to cause the transducer to apply torque to the handle or control the articulation of the surgical instrument. The motor current sensor can interact with the motor controller to set a motor current limit. When the current satisfies the preset threshold limit, the motor controller initiates a corresponding change in a motor control operation. For example, exceeding the motor current limit causes the motor controller to reduce current draw from the motor.

[0510] O segmento de circuito de tratamento de energia 7434 compreende um amplificador de RF e o circuito de segurança 7436 e um circuito gerador de sinal ultrassônico 7438 para implementar a funcionalidade de energia modular do instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito. Em vários aspectos, o amplificador de RF e o circuito de segurança 7436 são configurados para controlar a modalidade de RF do instrumento cirúrgico mediante a geração de um sinal de RF. O circuito gerador de sinal ultrassônico 7438 é configurado para controlar a modalidade de energia ultrassônica mediante a geração de um sinal ultrassônico. O amplificador de RF e o circuito de segurança 7436 e um circuito gerador de sinal ultrassônico 7438 podem operar em conjunto para controlar a modalidade combinada de energia de RF e ultrassônica.[0510] The energy handling circuit segment 7434 comprises an RF amplifier and safety circuit 7436 and an ultrasonic signal generator circuit 7438 for implementing the modular energy functionality of the surgical instrument 6480 described herein. In various aspects, the RF amplifier and safety circuit 7436 are configured to control the RF modality of the surgical instrument by generating an RF signal. The 7438 ultrasonic signal generator circuit is configured to control the ultrasonic energy modality by generating an ultrasonic signal. The RF amplifier and safety circuit 7436 and an ultrasonic signal generator circuit 7438 may operate together to control the combined modality of RF and ultrasonic energy.

[0511] O segmento de circuito de eixo de acionamento 7440 compreende um controlador de módulo de eixo de acionamento 7442, um atuador de controle modular 7444, um ou mais sensores de atuador de extremidade 7446 e uma memória não volátil 7448. O controlador de módulo de eixo de acionamento 7442 é configurado para controlar uma pluralidade de módulos de eixo de acionamento compreendendo os programas de controle a serem executados pelo processador. A pluralidade de módulos de eixo de acionamento implementa uma modalidade de eixo de acionamento, por exemplo, ultrassônica, combinação de ultrassônica e de RF, lâmina em perfil I de RF e por garra oposta por RF. O controlador de módulo de eixo de acionamento 7442 pode selecionar a modalidade de eixo de acionamento mediante a seleção do módulo de eixo de acionamento correspondente para que o processador opere. O atuador de controle modular 7444 é configurado para atuar o eixo de acionamento de acordo com a modalidade selecionada de eixo de acionamento. Após a atuação ser iniciada, o eixo de acionamento articula o atuador de extremidade de acordo com um ou mais parâmetros, rotinas ou programas específicos para a modalidade de eixo selecionada e a modalidade de atuador de extremidade selecionada. O um ou mais sensores de atuador de extremidade 7446, situados no atuador de extremidade, podem incluir sensores de força, sensores de temperatura, sensores de corrente ou sensores de movimento. O um ou mais sensores de atuador de extremidade 7446 transmitem dados sobre uma ou mais operações do atuador de extremidade, com base na modalidade de energia implementada pelo atuador de extremidade. Em vários aspectos, as modalidades de energia incluem uma modalidade de energia ultrassônica, uma modalidade de energia de RF ou uma combinação da modalidade de energia ultrassônica e da modalidade de energia de RF. A memória não volátil 7448 armazena os programas de controle do eixo de acionamento. Um programa de controle compreende um ou mais parâmetros, rotinas ou programas específicos para o eixo de acionamento. Em vários aspectos, a memória não volátil 7448 pode ser uma memória ROM, EPROM, EEPROM ou flash. A memória não volátil 7448 armazena os módulos de eixo de acionamento correspondentes ao eixo de acionamento selecionado do instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito. Os módulos de eixo de acionamento podem ser alterados ou atualizados na memória não volátil 7448 pelo controlador do módulo de eixo de acionamento 7442, dependendo do eixo de acionamento do instrumento cirúrgico a ser usado na operação.[0511] The drive shaft circuit segment 7440 comprises a drive shaft module controller 7442, a modular control actuator 7444, one or more end actuator sensors 7446, and a non-volatile memory 7448. The module controller drive shaft module 7442 is configured to control a plurality of drive shaft modules comprising control programs to be executed by the processor. The plurality of drive shaft modules implements a drive shaft embodiment, e.g., ultrasonic, combination of ultrasonic and RF, RF I-profile blade, and RF-opposed gripper. The 7442 drive shaft module controller can select the drive shaft mode by selecting the corresponding drive shaft module for the processor to operate. The 7444 Modular Control Actuator is configured to actuate the drive shaft according to the selected drive shaft modality. After actuation is initiated, the drive shaft articulates the end actuator according to one or more parameters, routines, or programs specific to the selected shaft modality and the selected end actuator modality. The one or more end actuator sensors 7446 located on the end actuator may include force sensors, temperature sensors, current sensors, or motion sensors. The one or more end actuator sensors 7446 transmit data about one or more end actuator operations, based on the power modality implemented by the end actuator. In various aspects, the energy modalities include an ultrasonic energy modality, an RF energy modality, or a combination of the ultrasonic energy modality and the RF energy modality. The 7448 non-volatile memory stores the drive shaft control programs. A control program comprises one or more parameters, routines or programs specific to the drive shaft. In various aspects, the non-volatile memory 7448 may be a ROM, EPROM, EEPROM or flash memory. The non-volatile memory 7448 stores the drive axis modules corresponding to the selected drive axis of the surgical instrument 6480 described herein. The drive shaft modules can be changed or updated in the non-volatile memory 7448 by the drive shaft module controller 7442 depending on the drive shaft of the surgical instrument to be used in the operation.

[0512] A Figura 50 é um diagrama esquemático de um circuito 7925 de vários componentes de um instrumento cirúrgico com funções de controle de motor, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Em vários aspectos, o instrumento cirúrgico 6480 aqui descrito pode incluir um mecanismo de acionamento 7930 que é configurado para acionar eixos de acionamento e/ou componentes de engrenagem a fim de realizar as várias operações associadas ao instrumento cirúrgico 6480. Em um aspecto, o mecanismo de acionamento 7930 inclui um trem de acionamento de rotação 7932 configurado para girar um atuador de extremidade, por exemplo, em torno de um eixo geométrico longitudinal em relação ao compartimento da empunhadura. O mecanismo de acionamento 7930 inclui, ainda, um trem de acionamento do sistema de fechamento 7934 configurado para fechar um membro de garra para prender o tecido ao atuador de extremidade. Além disso, o mecanismo de acionamento 7930 inclui um trem de acionamento de disparo 7936 configurado para abrir e fechar uma porção de braço de aperto do atuador de extremidade para prender o tecido com o atuador de extremidade.[0512] Figure 50 is a schematic diagram of a circuit 7925 of various components of a surgical instrument with motor control functions, in accordance with at least one aspect of the present description. In various aspects, the surgical instrument 6480 described herein may include a drive mechanism 7930 that is configured to drive drive shafts and/or gear components to perform the various operations associated with the surgical instrument 6480. In one aspect, the mechanism drive train 7930 includes a rotation drive train 7932 configured to rotate an end actuator, for example, about a longitudinal axis relative to the grip housing. The drive mechanism 7930 further includes a closure system drive train 7934 configured to close a gripper member to secure the fabric to the end actuator. Additionally, the drive mechanism 7930 includes a trigger drive train 7936 configured to open and close a clamping arm portion of the end actuator to clamp the fabric with the end actuator.

[0513] O mecanismo de acionamento 7930 inclui um conjunto de caixa de engrenagens com seletor 7938 que pode estar situado no conjunto de empunhadura do instrumento cirúrgico. Proximal ao conjunto de caixa de engrenagem com seletor 7938 existe um módulo de seleção de função incluindo um primeiro motor 7942 que funciona para mover seletivamente elementos de engrenagem no interior do conjunto de caixa de engrenagem com seletor 7938 para posicionar seletivamente um dos trens de acionamento 7932, 7934, 7936 em encaixe com um componente de acionamento de entrada de um segundo motor opcional 7944 e um circuito de acionamento de motor 7946 (mostrado em linha pontilhada para indicar que o segundo motor 7944 e o circuito de acionamento de motor 7946 são components opcionais).[0513] The drive mechanism 7930 includes a selector gearbox assembly 7938 that may be situated in the surgical instrument handle assembly. Proximal to the selector gearbox assembly 7938 is a function selection module including a first motor 7942 that functions to selectively move gear elements within the selector gearbox assembly 7938 to selectively position one of the drive trains 7932 , 7934, 7936 mated with an optional second motor input drive component 7944 and a motor drive circuit 7946 (shown in dotted line to indicate that the second motor 7944 and the motor drive circuit 7946 are optional components ).

[0514] Ainda com referência à Figura 50, os motores 7942 e 7944 são acoplados aos circuitos de controle de motor 7946, 7948,respectivamente, que são configurados para controlar a operação dos motores 7942 e 7944, incluindo o fluxo de energia elétrica de uma fonte de alimentação 7950 para os motores 7942 e 7944. A fonte de alimentação 7950 pode ser uma bateria de CC (por exemplo, uma bateria recarregável à base de chumbo, à base de níquel, à base de íons de lítio etc.) ou qualquer outra fonte de alimentação adequada para fornecer energia elétrica ao instrumento cirúrgico.[0514] Still referring to Figure 50, motors 7942 and 7944 are coupled to motor control circuits 7946, 7948, respectively, which are configured to control the operation of motors 7942 and 7944, including the flow of electrical power from a power supply 7950 for engines 7942 and 7944. Power source 7950 may be a DC battery (e.g., a rechargeable lead-based battery, nickel-based battery, lithium-ion battery, etc.) or any another power source suitable for supplying electrical energy to the surgical instrument.

[0515] O instrumento cirúrgico inclui ainda um microcontrolador 7952 ("controlador"). Em certos exemplos, o controlador 7952 pode incluir um microprocessador 7954 ("processador") e um ou mais meios legíveis por computador ou unidades de memória 7956 ("memória"). Em certos casos, a memória 7956 pode armazenar várias instruções de programa que, quando executadas, podem fazer com que o processador 7954 execute uma pluralidade de funções e/ou cálculos aqui descritos. Uma fonte de alimentação 7950 pode ser configurada para fornecer energia ao controlador 7952, por exemplo.[0515] The surgical instrument further includes a 7952 microcontroller ("controller"). In certain examples, controller 7952 may include a microprocessor 7954 ("processor") and one or more computer-readable media or memory units 7956 ("memory"). In certain cases, memory 7956 may store various program instructions that, when executed, may cause processor 7954 to perform a plurality of functions and/or calculations described herein. A 7950 power supply may be configured to provide power to the 7952 controller, for example.

[0516] O processador 7954 pode estar em comunicação com o circuito de controle do motor 7946. Além disso, a memória 7956 pode armazenar instruções de programa que, quando executadas pelo processador 7954 em resposta a uma entrada de usuário 7958 ou elementos de retroinformação 7960, podem fazer com que o circuito de controle do motor 7946 induza o motor 7942 a gerar ao menos um movimento giratório para mover seletivamente os elementos de engrenagem no interior do conjunto de caixa de câmbio com seletor 7938 para posicionar seletivamente um dos trens de acionamento 7932, 7934, 7936 para engatar no componente de acionamento de entrada do segundo motor 7944. Além disso, o processador 7954 pode estar em comunicação com o circuito de controle do motor 7948. A memória 7956 pode também armazenar instruções de programa que, quando executadas pelo processador 7954 em resposta a uma entrada de usuário 7958, podem fazer com que o circuito de controle do motor 7948 induza o motor 7944 a gerar ao menos um movimento giratório para acionar o trem de acionamento engatado no componente de acionamento de entrada do segundo motor 7948, por exemplo.[0516] Processor 7954 may be in communication with engine control circuitry 7946. Additionally, memory 7956 may store program instructions that, when executed by processor 7954 in response to user input 7958 or feedback elements 7960 , may cause the motor control circuit 7946 to induce the motor 7942 to generate at least one rotary motion to selectively move the gear elements within the selector gearbox assembly 7938 to selectively position one of the drive trains 7932 , 7934, 7936 to engage the input drive component of the second motor 7944. Additionally, the processor 7954 may be in communication with the motor control circuit 7948. The memory 7956 may also store program instructions that, when executed by the processor 7954 in response to a user input 7958, may cause the motor control circuit 7948 to induce the motor 7944 to generate at least one rotary motion to drive the drive train engaged with the input drive component of the second motor 7948 , for example.

[0517] O controlador 7952 e/ou os outros controladores da presente descrição podem ser implementados com o uso de elementos de hardware integrados e/ou distintos, elementos de software e/ou uma combinação de ambos. Exemplos de elementos de hardware integrados podem incluir processadores, microprocessadores, microcontroladores, circuitos integrados, ASICs, PLDs, DSPs, FPGAs, portas lógicas, registros, dispositivos de semicondutor, circuitos integrados, microcircuitos, chipsets, microcontroladores, sistema em um circuito integrado (chip)(SoC) e/ou pacote único em linha (SiP). Exemplos de elementos de hardware distintos podem incluir circuitos e/ou elementos de circuito, como portas lógicas, transistores de efeito de campo, transistores bipolares, resistores, capacitores, indutores e/ou relés. Em certas modalidades, o controlador 7952 pode incluir um circuito híbrido que compreende elementos ou componentes de circuitos integrados e isolados em um ou mais substratos, por exemplo.[0517] The 7952 controller and/or the other controllers of the present description may be implemented using integrated and/or discrete hardware elements, software elements, and/or a combination of both. Examples of integrated hardware elements may include processors, microprocessors, microcontrollers, integrated circuits, ASICs, PLDs, DSPs, FPGAs, logic gates, registers, semiconductor devices, integrated circuits, microcircuits, chipsets, microcontrollers, system on an integrated circuit (chip). )(SoC) and/or single in-line package (SiP). Examples of discrete hardware elements may include circuits and/or circuit elements such as logic gates, field effect transistors, bipolar transistors, resistors, capacitors, inductors, and/or relays. In certain embodiments, controller 7952 may include a hybrid circuit comprising circuit elements or components integrated and isolated on one or more substrates, for example.

[0518] Em certos exemplos, o controlador 7952 e/ou os outros controladores da presente descrição podem ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em certas instâncias, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de pré-busca para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógicos, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis. Outros microcontroladores podem ser prontamente substituídos para uso com a presente descrição. Consequentemente, a presente descrição não deve ser limitada nesse contexto.[0518] In certain examples, the 7952 controller and/or the other controllers of the present description may be an LM 4F230H5QR, available from Texas Instruments, for example. In certain instances, the Texas Instruments LM4F230H5QR is an ARM Cortex-M4F processor core comprising an integrated 256 KB single-cycle flash-type memory, or other non-volatile memory, up to 40 MHz, a prefetch buffer to optimize performance above 40 MHz, a 32 KB single-cycle SRAM, internal ROM loaded with StellarisWare® software, 2KB EEPROM, one or more PWM modules, one or more QEI analogs, one or more 12-bit ADCs with 12 analog input channels, among other features that are readily available. Other microcontrollers can be readily substituted for use with the present disclosure. Accordingly, the present description should not be limited in that context.

[0519] Em vários exemplos, uma ou mais das várias etapas aqui descritas podem ser executadas por uma máquina de estados finitos que compreende um circuito lógico combinacional ou um circuito lógico sequencial, onde o circuito lógico combinacional ou o circuito lógico sequencial é acoplado, ao menos, a um circuito de memória. O ao menos um circuito de memória armazena um estado atual da máquina de estados finitos. O circuito lógico combinacional ou sequencial é configurado para fazer com que a máquina de estados finitos execute as etapas. O circuito lógico sequencial pode ser síncrono ou assíncrono. Em outros exemplos, uma ou mais dentre as várias etapas aqui descritas podem ser executadas por um circuito incluindo uma combinação do processador 7958 e da máquina de estados finitos, por exemplo.[0519] In various examples, one or more of the various steps described herein may be performed by a finite state machine comprising a combinational logic circuit or a sequential logic circuit, wherein the combinational logic circuit or the sequential logic circuit is coupled, to the least, to a memory circuit. The at least one memory circuit stores a current state of the finite state machine. The combinational or sequential logic circuit is configured to make the finite state machine perform the steps. The sequential logic circuit can be synchronous or asynchronous. In other examples, one or more of the various steps described herein may be performed by a circuit including a combination of the 7958 processor and the finite state machine, for example.

[0520] Em vários casos, pode ser vantajoso ser capaz de avaliar o estado da funcionalidade de um instrumento cirúrgico para assegurar sua função adequada. É possível, por exemplo, que o mecanismo de acionamento, conforme explicado acima, que é configurado para incluir vários motores, trens de acionamento e/ou componentes de engrenagem para executar as várias operações do instrumento cirúrgico, se desgaste ao longo do tempo. Isso pode ocorrer através do uso normal e, em alguns casos, o mecanismo de acionamento pode se desgastar mais rapidamente devido a condições de uso abusivo. Em certos casos, um instrumento cirúrgico pode ser configurado para executar autoavaliações para determinar o estado, ou seja, a saúde, do mecanismo de acionamento e seus diversos componentes.[0520] In several cases, it may be advantageous to be able to assess the state of functionality of a surgical instrument to ensure its proper function. It is possible, for example, that the drive mechanism, as explained above, which is configured to include various motors, drive trains and/or gear components to perform the various operations of the surgical instrument, may wear out over time. This can occur through normal use, and in some cases the drive mechanism can wear more quickly due to abusive use conditions. In certain cases, a surgical instrument may be configured to perform self-assessments to determine the status, i.e. health, of the drive mechanism and its various components.

[0521] Por exemplo, a autoavaliação pode ser utilizada para determinar quando o instrumento cirúrgico é capaz de desempenhar sua função antes de uma nova esterilização ou quando alguns dos componentes devem ser substituídos e/ou reparados. A avaliação do mecanismo de acionamento e de seus componentes, incluindo, mas não se limitando ao trem de acionamento de rotação 7932, ao trem de acionamento do sistema de fechamento 7934 e/ou ao trem de acionamento de disparo 7936, pode ser realizada de diversas formas. A magnitude do desvio de um desempenho previsto pode ser utilizada para determinar a probabilidade de uma falha detectada e da gravidade dessa falha. Várias métricas podem ser utilizadas, incluindo: Análise periódica de eventos repetidamente previsíveis, aumentos ou quedas que excedem um limiar esperado e a extensão da falha.[0521] For example, self-assessment can be used to determine when the surgical instrument is capable of performing its function before re-sterilization or when some of the components must be replaced and/or repaired. Evaluation of the drive mechanism and its components, including but not limited to the 7932 rotation drive train, the 7934 closure system drive train, and/or the 7936 firing drive train, can be performed in several ways. shapes. The magnitude of deviation from predicted performance can be used to determine the probability of a detected failure and the severity of that failure. Various metrics can be used, including: Periodic analysis of repeatedly predictable events, increases or decreases that exceed an expected threshold, and the extent of failure.

[0522] Em diversos casos, uma forma de onda de assinatura de um mecanismo de acionamento operando adequadamente ou um ou mais de seus componentes pode ser usada para avaliar o estado do mecanismo de acionamento ou de um ou mais de seus componentes. Um ou mais sensores de vibração podem estar dispostos em relação a um mecanismo de acionamento operando adequadamente ou um ou mais de seus componentes para registrar diversas vibrações que ocorrem durante a operação do mecanismo de acionamento operando adequadamente ou de um ou mais de seus componentes. As vibrações registradas podem ser empregadas para criar a forma de onda de assinatura. As futuras formas de ondas podem ser comparadas à forma de onda de assinatura para avaliar o estado do mecanismo de acionamento e seus componentes.[0522] In several cases, a signature waveform of a properly operating drive mechanism or one or more of its components can be used to evaluate the state of the drive mechanism or one or more of its components. One or more vibration sensors may be disposed relative to a properly operating drive mechanism or one or more of its components to record various vibrations occurring during the operation of the properly operating drive mechanism or one or more of its components. The recorded vibrations can be employed to create the signature waveform. Future waveforms can be compared to the signature waveform to assess the state of the drive mechanism and its components.

[0523] Ainda com referência à Figura 50, o instrumento cirúrgico 7930 inclui um módulo de detecção de falha do trem de acionamento 7962 configurado para registrar e analisar uma ou mais saídas acústicas de um ou mais dentre os trens de acionamento 7932, 7934, 7936. O processador 7954 pode estar em comunicação com ou, de outro modo, controlar o módulo 7962. Conforme descrito com mais detalhes abaixo, o módulo 7962 pode ser incorporado como vários meios, como circuitos, hardware, um produto de programa de computador que compreende uma mídia legível por computador (por exemplo, a memória 7956) que armazena instruções de programa legíveis por computador que são executáveis por um dispositivo de processamento (por exemplo, o processador 7954), ou alguma combinação dos mesmos. Em alguns casos, o processador 36 pode incluir ou, de outro modo, controlar o módulo 7962.[0523] Still referring to Figure 50, surgical instrument 7930 includes a drive train failure detection module 7962 configured to record and analyze one or more acoustic outputs from one or more of drive trains 7932, 7934, 7936 The processor 7954 may be in communication with or otherwise control the module 7962. As described in more detail below, the module 7962 may be incorporated as various means, such as circuits, hardware, a computer program product, which comprises. a computer-readable medium (e.g., memory 7956) that stores computer-readable program instructions that are executable by a processing device (e.g., processor 7954), or some combination thereof. In some cases, processor 36 may include or otherwise control module 7962.

[0524] Novamente com referência à Figura 51, o atuador de extremidade 8400 compreende sensores de dados de RF 8406, 8408a, 8408b localizado no membro de garra 8402. O atuador de extremidade 8400 compreende um membro de garra 8402 e uma lâmina ultrassônica 8404. O membro de garra 8402 é mostrado prendendo tecido 8410 situado entre o membro de garra 8402 e a lâmina ultrassônica 8404. Um primeiro sensor 8406 está situado em uma porção central do membro de garra 8402. O segundo e o terceiro sensor 8408a e 8408b estão situados em porções laterais do membro de garra 8402. Os sensores 8406, 8408a, 8408b são montados ou formados integralmente com um circuito flexível 8412 (mostrado mais particularmente na Figura 52) configurado para ser montado fixamente ao membro de garra 8402.[0524] Again referring to Figure 51, the end actuator 8400 comprises RF data sensors 8406, 8408a, 8408b located on the gripper member 8402. The end actuator 8400 comprises a gripper member 8402 and an ultrasonic blade 8404. The gripper member 8402 is shown holding tissue 8410 situated between the gripper member 8402 and the ultrasonic blade 8404. A first sensor 8406 is situated in a central portion of the gripper member 8402. The second and third sensors 8408a and 8408b are situated on side portions of the gripper member 8402. Sensors 8406, 8408a, 8408b are integrally mounted or formed with a flexible circuit 8412 (shown more particularly in Figure 52) configured to be fixedly mounted to the gripper member 8402.

[0525] O atuador de extremidade 8400 é um atuador de extremidade exemplificador para um instrumento cirúrgico. Os sensores 8406, 8408a, 8408b são eletricamente conectados a um circuito de controle como o circuito de controle 7400 (Figura 63) através de circuitos de interface. Os sensores 8406, 8408a, 8408b são alimentados por bateria e os sinais gerados pelos sensores 8406, 8408a, 8408b são fornecidos aos circuitos de processamento analógicos e/ou digitais do circuito de controle.[0525] End actuator 8400 is an exemplary end actuator for a surgical instrument. Sensors 8406, 8408a, 8408b are electrically connected to a control circuit such as control circuit 7400 (Figure 63) through interface circuits. Sensors 8406, 8408a, 8408b are battery powered and signals generated by sensors 8406, 8408a, 8408b are supplied to analog and/or digital processing circuits of the control circuit.

[0526] Em um aspecto, o primeiro sensor 8406 é um sensor de força para medir uma força normal F3 aplicada ao tecido 8410 pelo membro de garra 8402. O segundo e o terceiro sensores 8408a, 8408b incluem um ou mais elementos para aplicar energia de RF ao tecido 8410, medem a impedância do tecido, a força para baixo F1, as forças transversais F2, e a temperatura, entre outros parâmetros. Os eletrodos 8409a, 8409b são acoplados eletricamente a uma fonte de energia e aplicam energia de RF ao tecido 8410. Em um aspecto, o primeiro sensor 8406 e o segundo e o terceiro sensor 8408a e 8408b são medidores de esforço para medir força ou força por unidade de área. Será reconhecido que as medidas da força para baixo F1, as forças laterais F2 e a força normal F3 podem ser facilmente convertidas em pressão determinando a área de superfície sobre a qual os sensores de força 8406, 8408a, 8408b estão atuando. Além disso, conforme descrito com particularidade aqui, o circuito flexível 8412 pode compreender sensores de temperatura incorporados em uma ou mais camadas do circuito flexível 8412. O um ou mais sensores de temperatura podem ser dispostos de maneira simétrica ou assimétrica, e fornecer retroinformação de temperatura do tecido 8410 para circuitos de controle de um circuito de acionamento ultrassônico e um circuito de acionamento de RF.[0526] In one aspect, the first sensor 8406 is a force sensor for measuring a normal force F3 applied to tissue 8410 by the gripper member 8402. The second and third sensors 8408a, 8408b include one or more elements for applying force energy. RF to tissue 8410 measures tissue impedance, downward force F1, transverse forces F2, and temperature, among other parameters. Electrodes 8409a, 8409b are electrically coupled to a power source and apply RF energy to tissue 8410. In one aspect, the first sensor 8406 and the second and third sensors 8408a and 8408b are strain gauges for measuring force or force by area unit. It will be recognized that measurements of the downward force F1, the lateral forces F2 and the normal force F3 can be easily converted to pressure by determining the surface area on which the force sensors 8406, 8408a, 8408b are acting. Furthermore, as particularly described herein, the flexible circuit 8412 may comprise temperature sensors incorporated into one or more layers of the flexible circuit 8412. The one or more temperature sensors may be arranged symmetrically or asymmetrically, and provide temperature feedback. of fabric 8410 for control circuits of an ultrasonic drive circuit and an RF drive circuit.

[0527] A Figura 52 ilustra um aspecto do circuito flexível 8412 mostrado na Figura 51, em que os sensores 8406, 8408a, 8408b podem ser montados no mesmo ou formados integralmente com o mesmo. O circuito flexível 8412 está configurado para se ligar de modo fixo ao membro de garra 8402. Conforme mostrado particularmente na Figura 52, os sensores de temperatura assimétricos 8414a, 8414b são montados no circuito flexível 8412 para possibilitar a medição da temperatura do tecido 8410 (Figura 51).[0527] Figure 52 illustrates an aspect of the flexible circuit 8412 shown in Figure 51, in which sensors 8406, 8408a, 8408b can be mounted thereon or integrally formed therewith. Flexible circuit 8412 is configured to securely connect to gripper member 8402. As shown particularly in Figure 52, asymmetric temperature sensors 8414a, 8414b are mounted on flexible circuit 8412 to enable measurement of the temperature of tissue 8410 (Figure 51).

[0528] A Figura 53 é um sistema alternativo 132000 para controlar a frequência de um sistema eletromecânico ultrassônico 132002 e detectar a impedância do mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O sistema 132000 pode ser incorporado em um gerador. Um processador 132004 acoplado a uma memória 132026 programa um contador programável 132006 para sintonizar à frequência de saída fo do sistema eletromecânico ultrassônico 132002. A frequência de entrada é gerada por um oscilador de cristal 132008 e é inserida em um contador fixo 132010 para dimensionar a frequência para um valor adequado. As saídas do contador fixo 132010 e do contador programável 132006 são aplicadas a um detector de fase/frequência 132012. A saída do detector de fase/frequência 132012 é aplicada a um amplificador/circuito de filtro ativo 132014 para gerar uma tensão de sintonização Vt que é aplicada a um oscilador controlado por tensão 132016 (VCO, "voltage controlled oscillator"). O VCO 132016 aplica a frequência de saída fo a uma porção de transdutor ultrassônico do sistema eletromecânico ultrassônico 132002, mostrado aqui modelado como um circuito elétrico equivalente. Os sinais de tensão e corrente aplicados ao transdutor ultrassônico são monitorados por um sensor de tensão 132018 e um sensor de corrente 132020.[0528] Figure 53 is an alternative system 132000 for controlling the frequency of an ultrasonic electromechanical system 132002 and detecting the impedance thereof, in accordance with at least one aspect of the present description. The 132000 system can be incorporated into a generator. A processor 132004 coupled to a memory 132026 programs a programmable counter 132006 to tune to the output frequency of the ultrasonic electromechanical system 132002. The input frequency is generated by a crystal oscillator 132008 and is input to a fixed counter 132010 to scale the frequency to an appropriate value. The outputs of the fixed counter 132010 and the programmable counter 132006 are applied to a phase/frequency detector 132012. The output of the phase/frequency detector 132012 is applied to an amplifier/active filter circuit 132014 to generate a tuning voltage Vt that is applied to a 132016 voltage controlled oscillator (VCO). The VCO 132016 applies the output frequency fo to an ultrasonic transducer portion of the ultrasonic electromechanical system 132002, shown here modeled as an equivalent electrical circuit. The voltage and current signals applied to the ultrasonic transducer are monitored by a 132018 voltage sensor and a 132020 current sensor.

[0529] As saídas dos sensores de tensão e corrente 132018, 13020 são aplicadas a um outro detector de fase/frequência 132022 para determinar o ângulo de fase entre a tensão e a corrente conforme medido pelos sensores de tensão e corrente 132018, 13020. A saída do detector de fase/frequência 132022 é aplicada a um canal de um conversor analógico para digital de alta velocidade 132024 (ADC) e é fornecida ao processador 132004 através do mesmo. Opcionalmente, as saídas dos sensores de tensão e corrente 132018, 132020 podem ser aplicadas aos respectivos canais dos dois canais de ADC 132024 e fornecidas ao processador 132004 para passagem por zero, FFT, ou outro algoritmo descrito aqui para determinar o ângulo de fase entre os sinais de tensão e a corrente aplicados ao sistema eletromecânico ultrassônico 132002.[0529] The outputs of voltage and current sensors 132018, 13020 are applied to another phase/frequency detector 132022 to determine the phase angle between voltage and current as measured by voltage and current sensors 132018, 13020. The output of the phase/frequency detector 132022 is applied to a channel of a high-speed analog-to-digital converter 132024 (ADC) and is provided to the processor 132004 therethrough. Optionally, the outputs of the voltage and current sensors 132018, 132020 may be applied to the respective channels of the two ADC channels 132024 and provided to the processor 132004 for zero crossing, FFT, or other algorithm described herein to determine the phase angle between the voltage and current signals applied to the ultrasonic electromechanical system 132002.

[0530] Opcionalmente a tensão de sintonia Vt, a qual é proporcional à frequência de saída fo, pode ser alimentada de volta para o processador 132004 através do ADC 132024. Isso fornece ao processador 132004 um sinal de retroinformação proporcional à frequência de saída fo e pode usar essa retroinformação para ajustar e controlar a frequência de saída fo.[0530] Optionally the tuning voltage Vt, which is proportional to the output frequency fo, may be fed back to the processor 132004 via the ADC 132024. This provides the processor 132004 with a feedback signal proportional to the output frequency fo and can use this feedback to adjust and control the fo output frequency.

Estimativa do estado da garra (queima do bloco, grampos, lâmina quebrada, osso na garra, tecido na garra)Estimation of claw condition (block burn, staples, broken blade, bone in claw, tissue in claw)

[0531] Um desafio com a aplicação de energia ultrassônica é que a acústica ultrassônica aplicada nos materiais incorretos ou no tecido incorreto pode resultar em falha do dispositivo, por exemplo, queima do bloco do braço de aperto ou quebra da lâmina ultrassônica. É desejável detectar também o que está situado nas garras de um atuador de extremidade de um dispositivo ultrassônico e o estado das garras sem acrescentar mais sensores às garras. Posicionar sensores nas garras de um atuador de extremidade ultrassônico gera desafios de confiabilidade, custo e complexidade.[0531] A challenge with the application of ultrasonic energy is that ultrasonic acoustics applied to the incorrect materials or incorrect tissue can result in device failure, for example, burnout of the clamping arm block or breakage of the ultrasonic blade. It is also desirable to detect what is located in the jaws of an end actuator of an ultrasonic device and the state of the jaws without adding more sensors to the jaws. Positioning sensors in the jaws of an ultrasonic end actuator creates reliability, cost, and complexity challenges.

[0532] Técnicas de algoritmo de lâmina inteligente para espectroscopia ultrassônica podem ser empregadas para estimar o estado da garra (queima do bloco do braço de aperto, grampos, lâmina quebrada, osso na garra, tecido na garra, recorte com a garra fechada etc.) com base na impedância de um transdutor ultrassônico configurado para acionar uma lâmina de transdutor ultrassônico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A impedância Za(t), a magnitude |Z| e a fase ^ são plotadas como função da frequência f.[0532] Smart blade algorithm techniques for ultrasonic spectroscopy can be employed to estimate the state of the gripper (grip arm block burnout, staples, broken blade, bone in the gripper, tissue in the gripper, clipping with the gripper closed, etc. ) based on impedance of an ultrasonic transducer configured to drive an ultrasonic transducer blade, in accordance with at least one aspect of the present description. The impedance Za(t), the magnitude |Z| and phase ^ are plotted as a function of frequency f.

[0533] A análise mecânica dinâmica (DMA), também conhecida como espectroscopia mecânica dinâmica ou simplesmente espectroscopia mecânica, é uma técnica utilizada para estudar e caracterizar materiais. Um estresse senoidal é aplicado a um material e o esforço no material é medido, possibilitando a determinação do módulo complexo do material. A espectroscopia conforme aplicada aos dispositivos ultrassônicos inclui a excitação da ponta da lâmina ultrassônica com uma varredura de frequências (sinais compostos ou varreduras de frequência tradicional) e medição da impedância complexa resultante em cada frequência. As medições de impedância complexa do transdutor ultrassônico ao longo de uma faixa de frequências são utilizadas em um classificador ou modelo para inferir as características do atuador de extremidade ultrassônico. Em um aspecto, a presente descrição fornece uma técnica para determinar o estado de um atuador de extremidade ultrassônico (braço de aperto, garra) para acionar a automação no dispositivo ultrassônico (por exemplo, desabilitar a potência para proteger o dispositivo, executar algoritmos adaptativos, recuperar informações, identificar tecido etc.).[0533] Dynamic mechanical analysis (DMA), also known as dynamic mechanical spectroscopy or simply mechanical spectroscopy, is a technique used to study and characterize materials. A sinusoidal stress is applied to a material and the strain in the material is measured, making it possible to determine the complex modulus of the material. Spectroscopy as applied to ultrasonic devices includes exciting the tip of the ultrasonic blade with a sweep of frequencies (composite signals or traditional frequency sweeps) and measuring the resulting complex impedance at each frequency. Complex impedance measurements of the ultrasonic transducer over a range of frequencies are used in a classifier or model to infer the characteristics of the ultrasonic end actuator. In one aspect, the present disclosure provides a technique for determining the state of an ultrasonic end actuator (grip arm, gripper) to trigger automation in the ultrasonic device (e.g., disable power to secure the device, run adaptive algorithms, retrieve information, identify tissue, etc.).

[0534] A Figura 54 é um espectro 132030 de um dispositivo ultrassônico com vários diferentes estados e condições do atuador de extremidade, em que a impedância Zg(t), a magnitude |Z| e a fase ^ são plotadas como função da frequência f, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O espectro 132030 é plotado no espaço tridimensional onde a frequência (Hz) é plotada ao longo do eixo geométrico x, a fase (Rad) é plotada ao longo do eixo geométrico y e a magnitude (Ohms) é plotada ao longo do eixo geométrico z.[0534] Figure 54 is a 132030 spectrum of an ultrasonic device with several different end actuator states and conditions, wherein the impedance Zg(t), the magnitude |Z| and phase ^ are plotted as a function of frequency f, in accordance with at least one aspect of the present description. The 132030 spectrum is plotted in three-dimensional space where frequency (Hz) is plotted along the x axis, phase (Rad) is plotted along the y axis, and magnitude (Ohms) is plotted along the z axis.

[0535] A análise espectral de diferentes mordeduras da garra e estados do dispositivo produz diferentes padrões característicos de impedância complexa (pontos de controle) ao longo de uma faixa de frequências para diferentes condições e estados. Cada estado ou condição possui um padrão característico diferente no espaço tridimensional quando plotado. Esses padrões característicos podem ser utilizados para estimar a condição e o estado do atuador de extremidade. A Figura 54 mostra o espectro do ar 132032, o bloco do braço de aperto 132034, a camurça 132036, o grampo 132038 e a lâmina quebrada 132040. A camurça 132036 pode ser utilizada para caracterizar diferentes tipos de tecido.[0535] Spectral analysis of different gripper bites and device states produces different characteristic complex impedance patterns (control points) over a range of frequencies for different conditions and states. Each state or condition has a different characteristic pattern in three-dimensional space when plotted. These characteristic patterns can be used to estimate the condition and state of the end actuator. Figure 54 shows the air spectrum 132032, the clamping arm block 132034, the chamois 132036, the staple 132038 and the broken blade 132040. The chamois 132036 can be used to characterize different types of fabric.

[0536] O espectro 132030 pode ser avaliado mediante o fornecimento de um sinal elétrico de baixa potência ao longo do transdutor ultrassônico para produzir uma excitação não terapêutica da lâmina ultrassônica. O sinal elétrico de baixa potência pode ser fornecido sob a forma de uma varredura ou uma série de Fourier composta para medir a impedância ao longo do transdutor 5V Ig(t) ultrassônico em uma faixa de frequências em série (varredura) ou em paralelo (sinal composto) usando um FFT.[0536] The 132030 spectrum can be evaluated by providing a low-power electrical signal across the ultrasonic transducer to produce a non-therapeutic excitation of the ultrasonic blade. The low power electrical signal can be provided in the form of a sweep or a composite Fourier series to measure impedance across the 5V Ig(t) ultrasonic transducer over a range of frequencies in series (sweep) or in parallel (composite signal) using an FFT.

Métodos de classificação de novos dadosNew data classification methods

[0537] Para cada padrão característico, uma linha paramétrica pode ser ajustada aos dados utilizados para treinamento usando uma equação polinomial, uma equação de série de Fourier ou qualquer outra forma de equação paramétrica conforme puder ser orientado para fins de conveniência. Um ponto de novos dados é então recebido e classificado mediante o uso da distância perpendicular Euclidiana desde o ponto de novos dados até a trajetória que foi ajustada aos dados de treinamento de padrão característico. A distância perpendicular desde o ponto de novos dados até cada uma das trajetórias (em que cada trajetória representa um estado ou condição diferente) é utilizada para atribuir o ponto a um estado ou condição.[0537] For each characteristic pattern, a parametric line may be fitted to the data used for training using a polynomial equation, a Fourier series equation, or any other form of parametric equation as may be directed for purposes of convenience. A new data point is then received and classified using the Euclidean perpendicular distance from the new data point to the trajectory that was fitted to the characteristic pattern training data. The perpendicular distance from the new data point to each of the trajectories (where each trajectory represents a different state or condition) is used to assign the point to a state or condition.

[0538] A distribuição de probabilidade de distância desde cada ponto nos dados de treinamento até a curva ajustada pode ser utilizada para estimar a probabilidade de um ponto de novos dados corretamente classificado. Isso essencialmente constrói uma distribuição de probabilidade bidimensional em um plano perpendicular à trajetória ajustada em cada ponto de novos dados da trajetória ajustada. O ponto de novos dados pode ser, então, incluído no conjunto de treinamento com base em sua probabilidade de classificação correta para criar um classificador de aprendizado adaptativo que prontamente detecta alterações de alta frequência em estados, porém se adapta a desvios de ocorrência lenta no desempenho do sistema, por exemplo, um dispositivo sujo ou o desgaste do bloco.[0538] The probability distribution of distance from each point in the training data to the fitted curve can be used to estimate the probability of a correctly classified new data point. This essentially constructs a two-dimensional probability distribution in a plane perpendicular to the fitted trajectory at each new data point of the fitted trajectory. The new data point can then be included in the training set based on its probability of correct classification to create an adaptive learning classifier that readily detects high-frequency changes in states but adapts to slowly occurring deviations in performance. system, for example, a dirty device or block wear.

[0539] A Figura 55 é uma representação gráfica de uma plotagem 132042 de um conjunto de dados de treinamento tridimensional (S), em que a impedância Zg(t), a magnitude |Z| e a fase ^ do transdutor ultrassónico são plotadas como função da frequência f, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A plotagem do conjunto de dados de treinamento tridimensional (S) 132042 é graficamente representada no espaço tridimensional onde a fase (Rad) é plotada ao longo do eixo geométrico x, a frequência (Hz) é plotada ao longo do eixo geométrico y, a magnitude (Ohms) é plotada ao longo do eixo geométrico z e a série de Fourier paramétrica é ajustada ao conjunto de dados de treinamento tridimensional (S). Uma metodologia para classificação de dados é baseada no conjunto de dados de treinamento tridimensional (S0 é utilizado para gerar a plotagem 132042).[0539] Figure 55 is a graphical representation of a 132042 plot of a three-dimensional training data set (S), wherein the impedance Zg(t), the magnitude |Z| and the phase ^ of the ultrasonic transducer are plotted as a function of frequency f, in accordance with at least one aspect of the present description. The plot of the three-dimensional training data set (S) 132042 is graphically represented in three-dimensional space where phase (Rad) is plotted along the x-axis, frequency (Hz) is plotted along the y-axis, magnitude (Ohms) is plotted along the geometric z axis and the parametric Fourier series is fitted to the three-dimensional training data set (S). A methodology for data classification is based on the three-dimensional training data set (S0 is used to generate the 132042 plot).

[0540] A série de Fourier paramétrica ajustada ao conjunto de dados de treinamento tridimensional (S) é dada por: [0540] The parametric Fourier series fitted to the three-dimensional training data set (S) is given by:

[0541] Para um novo ponto, a distância perpendicular de até é encontrada por: Quando: Então: [0541] To a new point , the perpendicular distance from until is found by: When: Then:

[0542] Uma distribuição de probabilidade de D pode ser utilizada para estimar a probabilidade de um ponto de dados z pertencer ao grupo S.[0542] A probability distribution of D can be used to estimate the probability of a data point z belonging to group S.

ControleControl

[0543] Com base na classificação dos dados medidos antes, durante ou após a ativação do transdutor ultrassônico/lâmina ultrassônica, várias tarefas automatizadas e medições de segurança podem ser implementadas. De modo similar, o estado do tecido situado no atuador de extremidade e a temperatura da lâmina ultrassônica podem também ser inferidos até certo ponto e utilizados para melhor informar o usuário sobre o estado do dispositivo ultrassônico ou proteger estruturas críticas etc. O controle de temperatura de uma lâmina ultrassônica é descrito no pedido de patente US provisório n° 62/640.417 de propriedade comum, depositado em 8 de março de 2018, intitulado TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR, que é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0543] Based on the classification of data measured before, during, or after activation of the ultrasonic transducer/ultrasonic blade, various automated tasks and safety measurements can be implemented. Similarly, the state of the tissue located in the end actuator and the temperature of the ultrasonic blade can also be inferred to some extent and used to better inform the user about the state of the ultrasonic device or protect critical structures, etc. Temperature control of an ultrasonic blade is described in jointly owned provisional US patent application No. 62/640,417, filed March 8, 2018, entitled TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR, which is incorporated herein by title reference in its entirety.

[0544] De modo similar, a aplicação de potência pode ser reduzida quando há uma alta probabilidade de que a lâmina ultrassônica entre em contato com o bloco do braço de aperto (por exemplo, sem tecido entre eles) ou se houver uma probabilidade de que a lâmina ultrassônica tenha se quebrado ou que a lâmina ultrassônica esteja tocando metal (por exemplo, um grampo). Além disso, o recorte pode não ser permitido se a garra estiver fechada e se nenhum tecido for detectado entre a lâmina ultrassônica e o bloco do braço de aperto.[0544] Similarly, power application may be reduced when there is a high probability that the ultrasonic blade will contact the clamping arm block (e.g., with no tissue between them) or if there is a probability that the ultrasonic blade has broken or the ultrasonic blade is touching metal (for example, a staple). Additionally, clipping may not be permitted if the gripper is closed and no tissue is detected between the ultrasonic blade and the clamping arm block.

Integração de outros dados para melhorar a classificaçãoIntegration of other data to improve ranking

[0545] Esse sistema pode ser utilizado com outras informações fornecidas por sensores, pelo usuário, por métricas no paciente, por fatores ambientais etc., pela combinação dos dados desse processo com os dados anteriormente mencionados usando funções de probabilidade e um filtro Kalman. O filtro Kalman determina a máxima probabilidade de um estado ou condição ocorrer dada uma infinidade de medições incertas de confiança variável. Uma vez que esse método possibilita uma atribuição de probabilidade a um ponto de dados recém- classificado, as informações desse algoritmo podem ser implementadas com outras medições ou estimativas em um filtro Kalman.[0545] This system can be used with other information provided by sensors, by the user, by metrics on the patient, by environmental factors, etc., by combining the data from this process with the previously mentioned data using probability functions and a Kalman filter. The Kalman filter determines the maximum probability of a state or condition occurring given an infinite number of uncertain measurements of varying confidence. Since this method enables a probability assignment to a newly classified data point, the information from this algorithm can be implemented with other measurements or estimates in a Kalman filter.

[0546] A Figura 56 é um diagrama de fluxo lógico 132044 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para determinar as condições da garra com base no padrão característico de impedância complexa (ponto de controle), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Antes de determinar as condições da garra com base no padrão característico de impedância complexa (ponto de controle), uma base de dados é alimentada com padrões característicos de impedância complexa de referência ou com conjuntos de dados de treinamento (S) que caracterizam diversas condições da garra, incluindo, sem limitação, o ar 132032, o bloco do braço de aperto 132034, a camurça 132036, o grampo 132038, a lâmina quebrada 132040, conforme mostrado na Figura 82, e vários tipos e condições de tecido. A camurça seca ou úmida, com a mordedura total ou da ponta, pode ser utilizada para caracterizar diferentes tipos de tecido. Os pontos de dados utilizados para gerar padrões característicos de impedância complexa de referência ou um conjunto de dados de treinamento (S) são obtidos fornecendo-se um sinal de acionamento subterapêutico ao transdutor ultrassônico, realizando-se a varredura da frequência de acionamento em uma faixa predeterminada de frequências desde abaixo da ressonância até acima da ressonância, medindo-se a impedância complexa em cada uma das frequências e registrando-se os pontos de dados. Os pontos de dados são, então, ajustados a uma curva usando vários métodos numéricos que incluem ajuste de curva polinomial, série de Fourier e/ou equação paramétrica. Um ajuste de série de Fourier paramétrica aos padrões característicos de impedância complexa de referência ou a um conjunto de dados de treinamento (S) é aqui descrito.[0546] Figure 56 is a logic flow diagram 132044 depicting a control program or logic configuration for determining gripper conditions based on the characteristic complex impedance pattern (control point), in accordance with at least one aspect of the this description. Before determining clamp conditions based on the complex impedance characteristic pattern (control point), a database is fed with reference complex impedance characteristic patterns or training data sets (S) that characterize various clamp conditions. claw, including, without limitation, the air 132032, the grip arm block 132034, the chamois 132036, the clamp 132038, the broken blade 132040, as shown in Figure 82, and various types and conditions of fabric. Dry or wet suede, with full or tip bite, can be used to characterize different types of fabric. The data points used to generate reference complex impedance characteristic patterns or a training data set (S) are obtained by providing a subtherapeutic drive signal to the ultrasonic transducer and sweeping the drive frequency over a range predetermined range of frequencies from below resonance to above resonance, measuring the complex impedance at each frequency and recording the data points. The data points are then fitted to a curve using various numerical methods that include polynomial curve fitting, Fourier series, and/or parametric equation. A parametric Fourier series fit to reference complex impedance characteristic patterns or to a training data set (S) is described herein.

[0547] Uma vez que os padrões característicos de impedância complexa de referência ou conjuntos de dados de treinamento (S) são gerados, o instrumento ultrassônico mede os novos pontos de dados, classifica os novos pontos e determina se os novos pontos de dados devem ser adicionados aos padrões característicos de impedância complexa de referência ou aos conjuntos de dados de treinamento (S).[0547] Once the reference complex impedance characteristic patterns or training data sets (S) are generated, the ultrasonic instrument measures the new data points, classifies the new points, and determines whether the new data points should be added to the reference complex impedance characteristic patterns or training data sets (S).

[0548] Referindo-se agora ao diagrama de fluxo lógico da Figura 56,em um aspecto, o processador ou circuito de controle mede 132046 uma impedância complexa de um transdutor ultrassônico, em que a impedância complexa é definida como O processador ou circuito de controle recebe 132048 um ponto de dados de medição de impedância complexa e compara 132050 o ponto de dados de medição de impedância complexa com um ponto de dados em um padrão característico de impedância complexa de referência. O processador ou circuito de controle classifica 132052 o ponto de dados de medição de impedância complexa com base em um resultado da análise de comparação e atribui 132054 um estado ou condição do atuador de extremidade com base no resultado da análise de comparação.[0548] Referring now to the logic flow diagram of Figure 56, in one aspect, the processor or control circuit measures 132046 a complex impedance of an ultrasonic transducer, wherein the complex impedance is defined as The processor or control circuit receives 132048 a complex impedance measurement data point and compares 132050 the complex impedance measurement data point with a data point in a reference complex impedance characteristic pattern. The processor or control circuit classifies 132052 the complex impedance measurement data point based on a result of the comparison analysis and assigns 132054 a state or condition of the end actuator based on the result of the comparison analysis.

[0549] Em um aspecto, o processador ou circuito de controle recebe o padrão característico de impedância complexa de referência de uma base de dados ou memória acoplada ao processador. Em um aspecto, o processador ou circuito de controle gera o padrão característico de impedância complexa de referência da seguinte forma. Um circuito de acionamento acoplado ao processador ou circuito de controle fornece um sinal de acionamento não terapêutico ao transdutor ultrassônico iniciando em uma frequência inicial, terminando em uma frequência final, e em uma pluralidade de frequências entre elas. O processador ou circuito de controle mede a impedância do transdutor ultrassônico em cada frequência e armazena um ponto de dados correspondente a cada medição de impedância. A curva do processador ou circuito de controle se ajusta a uma pluralidade de pontos de dados para gerar uma curva tridimensional representativa do padrão característico de impedância complexa de referência, em que a magnitude |Z| e a fase <p são plotadas como função da frequência f. O ajuste da curva inclui um ajuste de curva polinomial, uma série de Fourier e/ou uma equação paramétrica.[0549] In one aspect, the processor or control circuit receives the characteristic reference complex impedance pattern from a database or memory coupled to the processor. In one aspect, the processor or control circuit generates the characteristic reference complex impedance pattern as follows. A drive circuit coupled to the processor or control circuit provides a non-therapeutic drive signal to the ultrasonic transducer starting at an initial frequency, ending at an end frequency, and a plurality of frequencies in between. The processor or control circuit measures the impedance of the ultrasonic transducer at each frequency and stores a data point corresponding to each impedance measurement. The processor or control circuit curve fits a plurality of data points to generate a three-dimensional curve representative of the reference complex impedance characteristic pattern, where the magnitude |Z| and phase <p are plotted as a function of frequency f. Curve fitting includes a polynomial curve fit, a Fourier series, and/or a parametric equation.

[0550] Em um aspecto, o processador ou circuito de controle recebe um novo ponto de dados de medição de impedância e classifica o novo ponto de dados de medição de impedância usando uma distância Euclidiana perpendicular desde o novo ponto de dados de medição de impedância até uma trajetória que foi ajustada ao padrão característico de impedância complexa de referência. O processador ou circuito de controle estima uma probabilidade de que o novo ponto de dados de medição de impedância está corretamente classificado. O processador ou circuito de controle adiciona o novo ponto de dados de medição de impedância ao padrão característico de impedância complexa de referência com base na probabilidade da classificação correta estimada do novo ponto de dados de medição de impedância. Em um aspecto, o processador ou circuito de controle classifica os dados com base em um conjunto de dados de treinamento (S), onde o conjunto de dados de treinamento (S) compreende uma pluralidade de dados de medição de impedância complexa, e a curva ajusta o conjunto de dados de treinamento (S) usando uma série de Fourier paramétrica, em que S é aqui definido e em que a distribuição de probabilidade é utilizada para estimar a probabilidade de o novo ponto de dados de medição de impedância pertencer ao grupo S.[0550] In one aspect, the processor or control circuit receives a new impedance measurement data point and classifies the new impedance measurement data point using a perpendicular Euclidean distance from the new impedance measurement data point to a trajectory that has been fitted to the reference complex impedance characteristic pattern. The processor or control circuit estimates a probability that the new impedance measurement data point is correctly classified. The processor or control circuit adds the new impedance measurement data point to the reference complex impedance characteristic pattern based on the estimated correct classification probability of the new impedance measurement data point. In one aspect, the processor or control circuit classifies data based on a training data set (S), wherein the training data set (S) comprises a plurality of complex impedance measurement data, and the curve fits the training data set (S) using a parametric Fourier series, where S is defined here and where the probability distribution is used to estimate the probability that the new impedance measurement data point belongs to the group S .

Estado do classificador de garra com base no modeloGrip classifier state based on model

[0551] Tem havido interesse em classificar a matéria situada dentro das garras de um dispositivo ultrassônico incluindo os tipos e a condição de tecido. Em vários aspectos, pode ser mostrado que com alta amostragem de dados e sofisticado reconhecimento de padrão, essa classificação é possível. A abordagem é baseada na impedância como função da frequência, em que a magnitude, a fase e a frequência são plotadas tridimensionalmente e os padrões se parecem com fitas, conforme mostrado nas Figuras 54 e 55 e no diagrama de fluxo lógico da Figura 56. A presente descrição fornece uma abordagem de algoritmo de lâmina inteligente alternativa que é baseada em um modelo bem estabelecido para transdutores piezoelétricos.[0551] There has been interest in classifying matter within the jaws of an ultrasonic device including tissue types and condition. In several respects, it can be shown that with high data sampling and sophisticated pattern recognition, such classification is possible. The approach is based on impedance as a function of frequency, where magnitude, phase, and frequency are plotted three-dimensionally and the patterns look like ribbons, as shown in Figures 54 and 55 and the logic flow diagram in Figure 56. This description provides an alternative smart blade algorithm approach that is based on a well-established model for piezoelectric transducers.

[0552] A título de exemplo, o modelo de parâmetro agrupado elétrico equivalente é conhecido por ser um modelo preciso do transdutor piezoelétrico físico. É baseado na expansão de Mittag-Leffler de uma tangente próxima de uma ressonância mecânica. Quando a impedância complexa ou a admitância complexa é plotada como um componente imaginário em função de um componente real, círculos são formados. A Figura 57 é uma plotagem em círculo 132056 da impedância complexa plotada como um componente imaginário em função de componentes reais de um vibrador piezoelétrico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A Figura 58 é uma plotagem em círculo 132058 da admitância complexa plotada como um componente imaginário em função de componentes reais de um vibrador piezoelétrico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Os círculos representados nas Figuras 57 e 58 são retirados do padrão IEEE 177, que é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. As Tabelas 1 a 4 são retiradas do padrão IEEE 177 e aqui descritos para completude.[0552] By way of example, the equivalent electrical lumped parameter model is known to be an accurate model of the physical piezoelectric transducer. It is based on the Mittag-Leffler expansion of a tangent near a mechanical resonance. When complex impedance or complex admittance is plotted as an imaginary component versus a real component, circles are formed. Figure 57 is a circle plot 132056 of complex impedance plotted as an imaginary component versus real components of a piezoelectric vibrator, in accordance with at least one aspect of the present description. Figure 58 is a circle plot 132058 of complex admittance plotted as an imaginary component versus real components of a piezoelectric vibrator, in accordance with at least one aspect of the present description. The circles represented in Figures 57 and 58 are taken from the IEEE 177 standard, which is incorporated herein by reference in its entirety. Tables 1 through 4 are taken from the IEEE 177 standard and described here for completeness.

[0553] O círculo é criado conforme a frequência é submetida à varredura desde abaixo da ressonância até acima da ressonância. Em vez de alongar o círculo em 3D, um círculo é identificado e o raio (r) e os deslocamentos (a, b) do círculo são estimados. Esses valores são, então, comparados com valores estabelecidos para determinadas condições. Essas condições podem ser: 1) aberta, nada nas garras, 2) mordedura da ponta 3) mordedura total e grampo nas garras. Se a varredura gerar múltiplas ressonâncias, círculos de diferentes características estarão presentes para cada ressonância. Cada círculo será estendido antes do próximo se as ressonâncias estiverem separadas. Em vez de ajustar uma curva 3D com uma aproximação em série, os dados são ajustados com um círculo. O raio (r) e os deslocamentos (a, b) podem ser calculados usando um processador programado para executar várias técnicas matemáticas ou numéricas descritas abaixo. Esses valores podem ser estimados capturando-se uma imagem de um círculo e, usando técnicas de processamento de imagens, o raio (r) e os deslocamentos (a, b) que definem o círculo são estimados.[0553] The circle is created as the frequency is swept from below resonance to above resonance. Instead of stretching the circle in 3D, a circle is identified and the radius (r) and displacements (a, b) of the circle are estimated. These values are then compared with values established for certain conditions. These conditions can be: 1) open, nothing in the claws, 2) tip bite 3) full bite and clamp in the claws. If the scan generates multiple resonances, circles of different characteristics will be present for each resonance. Each circle will be extended before the next if the resonances are separated. Instead of fitting a 3D curve with a series approximation, the data is fitted with a circle. The radius (r) and displacements (a, b) can be calculated using a processor programmed to perform various mathematical or numerical techniques described below. These values can be estimated by capturing an image of a circle and, using image processing techniques, the radius (r) and displacements (a, b) that define the circle are estimated.

[0554] A Figura 59 é uma plotagem em círculo 132060 da admitância complexa para um transdutor piezoelétrico ultrassônico de 55,5 kHz para entradas e saídas de parâmetros agrupados especificados abaixo. Os valores de um modelo de parâmetro agrupado foram utilizados para gerar a admitância complexa. Uma carga moderada foi aplicada no modelo. O círculo de admitância obtido gerado em MathCad é mostrado na Figura 59. A plotagem em círculo 132060 é formada quando a frequência é submetida à varredura de 54 a 58 kHz.[0554] Figure 59 is a circle plot 132060 of the complex admittance for a 55.5 kHz ultrasonic piezoelectric transducer for grouped parameter inputs and outputs specified below. Values from a grouped parameter model were used to generate the complex admittance. A moderate load was applied to the model. The obtained admittance circle generated in MathCad is shown in Figure 59. The circle plot 132060 is formed when the frequency is swept from 54 to 58 kHz.

[0555] Os valores de entrada de parâmetro agrupado são: [0555] Grouped parameter input values are:

[0556] As saídas do modelo com base nas entradas são: [0556] The model outputs based on the inputs are:

[0557] Os valores de saída são utilizados para plotar a plotagem em círculo 132060 mostrada na Figura 59. A plotagem em círculo 132060 tem um raio (r) e o centro 132062 é deslocado (a, b) da origem 132064 da seguinte forma: [0557] The output values are used to plot the circle plot 132060 shown in Figure 59. The circle plot 132060 has a radius (r) and the center 132062 is offset (a, b) from the origin 132064 as follows:

[0558] As somas A-E especificadas abaixo são necessárias para estimar a plotagem em círculo 132060 para o exemplo dado na Figura 59, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Existem vários algoritmos para calcular um ajuste a um círculo. Um círculo é definido por seu raio (r) e pelos deslocamentos (a, b) do centro a partir da origem: [0558] The AE sums specified below are necessary to estimate the circle plot 132060 for the example given in Figure 59, in accordance with at least one aspect of the present description. There are several algorithms for calculating a fit to a circle. A circle is defined by its radius (r) and the displacements (a, b) of the center from the origin:

[0559] O método dos mínimos quadrados modificados (Umbach e Jones) é conveniente, pois há uma simples solução formada próxima para a, b e r. [0559] The modified least squares method (Umbach and Jones) is convenient as there is a simple solution formed nearby for a, b and r.

[0560] O acento circunflexo sobre a variável "a" indica uma estimativa do valor real. A, B, C, D e E são somas de vários produtos que são calculados a partir dos dados. Eles são incluídos na presente invenção para completude da seguinte forma: Z1,i é um primeiro vetor dos componentes reais chamados de condutância;Z2,i é um segundo dos componentes imaginários chamados de susceptância; e Z3,i é um terceiro vetor representando as frequências nas quais as admitâncias são calculadas.[0560] The caret over the variable "a" indicates an estimate of the actual value. A, B, C, D and E are sums of several products that are calculated from the data. They are included in the present invention for completeness as follows: Z1,i is a first vector of real components called conductance; Z2,i is a second of imaginary components called susceptance; and Z3,i is a third vector representing the frequencies at which the admittances are calculated.

[0561] A presente descrição funcionará para sistemas ultrassônicos e pode ser possivelmente aplicada a sistemas eletrocirúrgicos, embora sistemas eletrocirúrgicos não dependam de uma ressonância.[0561] The present description will work for ultrasonic systems and can possibly be applied to electrosurgical systems, although electrosurgical systems do not depend on a resonance.

[0562] As Figuras 60 a 64 ilustram imagens extraídas de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância/admitância para um dispositivo ultrassônico com a garra do atuador de extremidade em várias configurações abertas ou fechadas e de carregamento. As plotagens em círculo em linha contínua ilustram a impedância e as plotagens em círculo em linhas tracejadas ilustram a admitância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A título de exemplo, as plotagens em círculo de impedância/admitância são geradas conectando-se um dispositivo ultrassônico a um analisador de impedância. A tela do analisador de impedância é configurada em impedância complexa e admitância complexa, o que pode ser selecionável a partir do painel frontal do analisador de impedância. Uma tela inicial pode ser obtida com a garra do atuador de extremidade ultrassônico em uma posição aberta e o dispositivo ultrassônico em um estado não carregado, conforme descrito abaixo em relação à Figura 60, por exemplo. A função de tela de autoescala do analisador de impedância pode ser utilizada para gerar tanto a impedância complexa quanto as plotagens em círculo de admitância. A mesma tela é utilizada para usos subsequentes do dispositivo ultrassônico com diferentes condições de carregamento, conforme mostrado nas Figuras 60 a 64 subsequentes. Um aplicativo LabVIEW pode ser usado para fazer o upload dos arquivos de dados. Em uma outra técnica, as imagens da tela podem ser capturadas com uma câmera, por exemplo, uma câmera de smartphone, como um iPhone ou Android. Dessa forma, a imagem da tela pode incluir algum "efeito trapézio" e, de modo geral, pode não aparecer paralela à tela. Usando essa técnica, os traços da plotagem em círculo na tela aparecerão distorcidos na imagem capturada. Com essa abordagem, o material situado nas garras do atuador de extremidade ultrassônico pode ser classificado.[0562] Figures 60 to 64 illustrate images taken from an impedance analyzer showing impedance/admittance circle plots for an ultrasonic device with the end actuator claw in various open or closed and loading configurations. Solid line circle plots illustrate impedance and dashed line circle plots illustrate admittance, in accordance with at least one aspect of the present description. By way of example, impedance/admittance circle plots are generated by connecting an ultrasonic device to an impedance analyzer. The impedance analyzer screen is configured in complex impedance and complex admittance, which can be selectable from the front panel of the impedance analyzer. A home screen can be obtained with the ultrasonic end actuator claw in an open position and the ultrasonic device in an uncharged state, as described below in relation to Figure 60, for example. The impedance analyzer's autoscale display function can be used to generate both complex impedance and admittance circle plots. The same screen is used for subsequent uses of the ultrasonic device with different loading conditions, as shown in subsequent Figures 60 to 64. A LabVIEW application can be used to upload the data files. In another technique, screen images can be captured with a camera, for example, a smartphone camera such as an iPhone or Android. Therefore, the screen image may include some "keystone effect" and may not generally appear parallel to the screen. Using this technique, the circle plot traces on the screen will appear distorted in the captured image. With this approach, the material located in the jaws of the ultrasonic end actuator can be classified.

[0563] A impedância complexa e a admitância complexa são recíprocas apenas entre si. Nenhuma nova informação deve ser adicionada ao se olhar para ambas. Uma outra consideração inclui determinar quão sensível as estimativas são a ruído ao usar impedância complexa ou admitância complexa.[0563] Complex impedance and complex admittance are reciprocal only of each other. No new information should be added by looking at both. Another consideration includes determining how sensitive the estimates are to noise when using complex impedance or complex admittance.

[0564] Nos exemplos ilustrados nas Figuras 60 a 64, o analisador de impedância é configurado com uma variação para capturar apenas a ressonância principal. Ao escanear uma ampla gama de frequências, mais ressonâncias podem ser encontradas e múltiplas plotagens em círculo podem ser formadas. Um circuito equivalente de um transdutor ultrassônico pode ser modelado por uma primeira ramificação "de movimento" tendo, serialmente conectadas, a indutância Ls, a resistência Rs e a capacitância Cs que definem as propriedades eletromecânicas do ressonador, e uma segunda ramificação capacitiva tendo uma capacitância estática C0. Nas plotagens de impedância/admitância mostradas nas Figuras 60 a 64 a seguir, os valores dos componentes do circuito equivalente são: [0564] In the examples illustrated in Figures 60 to 64, the impedance analyzer is configured with a variation to capture only the main resonance. By scanning a wider range of frequencies, more resonances can be found and multiple circle plots can be formed. An equivalent circuit of an ultrasonic transducer can be modeled by a first "motion" branch having, serially connected, the inductance Ls, the resistance Rs and the capacitance Cs that define the electromechanical properties of the resonator, and a second capacitive branch having a capacitance static C0. In the impedance/admittance plots shown in Figures 60 to 64 below, the values of the equivalent circuit components are:

[0565] A tensão do oscilador aplicada ao transdutor ultrassônico é de 500 mV e a frequência é submetida à varredura de 55 kHz a 56 kHz. A escala de impedância (Z) é de 200 Q/div e a escala de admitância (Y) é de 500 μS/div. As medições de valores que podem caracterizar as plotagens em círculo de impedância (Z) e de admitância (Y) podem ser obtidas nos locais nas plotagens em círculo conforme indicado por um cursor de impedância e por um cursor de admitância.[0565] The oscillator voltage applied to the ultrasonic transducer is 500 mV and the frequency is swept from 55 kHz to 56 kHz. The impedance scale (Z) is 200 Q/div and the admittance scale (Y) is 500 μS/div. Measurements of values that can characterize the impedance (Z) and admittance (Y) circle plots can be obtained at the locations on the circle plots as indicated by an impedance cursor and an admittance cursor.

Estado da garra: Aberta sem carregamentoClamp status: Open without loading

[0566] A Figura 60 é uma exibição gráfica 132066 de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância (Z)/admitância (Y) complexas 132068, 132070 para um dispositivo ultrassônico com a garra aberta e sem carregamento, em que uma plotagem em círculo 132068 em linha contínua representa a impedância complexa e uma plotagem em círculo 132070 em linha tracejada representa a admitância complexa, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A tensão do oscilador aplicada ao transdutor ultrassônico é de 500 mV e a frequência é submetida à varredura de 55 kHz a 56 kHz. A escala de impedância (Z) é de 200 Q/div e a escala de admitância (Y) é de 500 μS/div. As medições de valores que podem caracterizar as plotagens em círculo de impedância complexa (Z) e de admitância (Y) 132068, 132070 pode ser obtida em locais nas plotagens em círculo 132068, 132070 conforme indicados pelo cursor de impedância 132072 e pelo cursor de admitância 132074. Dessa forma, o cursor de impedância 132072 está situado em uma porção da plotagem em círculo de impedância 132068 que é equivalente a cerca de 55,55 kHz e o cursor de admitância 132074 está situado em uma porção da plotagem em círculo de admitância 132070 que é equivalente a cerca de 55,29 kHz. Conforme representado na Figura 60, a posição do cursor de impedância 132072 corresponde a valores de: onde R é a resistência (valor real) e X é a reatância (valor imaginário). De modo similar, a posição do cursor de admitância 132074 corresponde a valores de: onde G é a condutância (valor real) e B é a susceptância (valor imaginário).[0566] Figure 60 is a graphical display 132066 of an impedance analyzer showing complex impedance (Z)/admittance (Y) circle plots 132068, 132070 for an ultrasonic device with the jaw open and unloaded, wherein a plot circle plot 132068 in solid line represents complex impedance and a circle plot 132070 in dashed line represents complex admittance, in accordance with at least one aspect of the present description. The oscillator voltage applied to the ultrasonic transducer is 500 mV and the frequency is swept from 55 kHz to 56 kHz. The impedance scale (Z) is 200 Q/div and the admittance scale (Y) is 500 μS/div. Measurements of values that can characterize the complex impedance (Z) and admittance (Y) circle plots 132068, 132070 can be obtained at locations on the circle plots 132068, 132070 as indicated by the impedance cursor 132072 and the admittance cursor 132074. Thus, the impedance cursor 132072 is situated on a portion of the impedance circle plot 132068 that is equivalent to about 55.55 kHz and the admittance cursor 132074 is situated on a portion of the admittance circle plot 132070 which is equivalent to about 55.29 kHz. As depicted in Figure 60, the position of the 132072 impedance cursor corresponds to values of: where R is the resistance (real value) and X is the reactance (imaginary value). Similarly, the position of the admittance cursor 132074 corresponds to values of: where G is the conductance (real value) and B is the susceptance (imaginary value).

Estado da garra: Presa em camurça secaClaw condition: Fastened in dry suede

[0567] A Figura 61 é uma exibição gráfica 132076 de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância (Z)/admitância (Y) complexas 132078, 132080 para um dispositivo ultrassônico com a garra do atuador de extremidade presa em camurça seca, onde a plotagem em círculo de impedância 132078 é mostrada em linha contínua e a plotagem em círculo de admitância 132080 é mostrada em linha tracejada, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A tensão aplicada ao transdutor ultrassônico é de 500 mV e a frequência é submetida à varredura de 55 kHz a 56 kHz. A escala de impedância (Z) é de 200 Q/div e a escala de admitância (Y) é de 500 μS/div.[0567] Figure 61 is a graphical display 132076 of an impedance analyzer showing complex impedance (Z)/admittance (Y) circle plots 132078, 132080 for an ultrasonic device with the end actuator claw secured in dry suede, wherein the impedance circle plot 132078 is shown as a solid line and the admittance circle plot 132080 is shown as a dashed line, in accordance with at least one aspect of the present description. The voltage applied to the ultrasonic transducer is 500 mV and the frequency is swept from 55 kHz to 56 kHz. The impedance scale (Z) is 200 Q/div and the admittance scale (Y) is 500 μS/div.

[0568] As medições de valores que podem caracterizar as plotagens em círculo de impedância (Z) e de admitância (Y) complexas 132078, 132080 podem ser obtidas em locais nas plotagens em círculo 132078, 132080 conforme indicado pelo cursor de impedância 132082 e pelo cursor de admitância 132084. Dessa forma, o cursor de impedância 132082 está situado em uma porção da plotagem em círculo da impedância 132078 que é equivalente a cerca de 55,68 kHz e o cursor de admitância 132084 está situado em uma porção da plotagem em círculo de admitância 132080 que é equivalente a cerca de 55,29 kHz. Conforme representado na Figura 61, a posição do cursor de impedância 132082 corresponde a valores de:onde R é a resistência (valor real) e X é a reatância (valor imaginário). De modo similar, a posição do cursor de admitância 132084 corresponde a valores de:onde G é a condutância (valor real) e B é a susceptância (valor imaginário).[0568] Measurements of values that can characterize complex impedance (Z) and admittance (Y) circle plots 132078, 132080 can be obtained at locations on circle plots 132078, 132080 as indicated by the impedance cursor 132082 and the admittance cursor 132084. Thus, impedance cursor 132082 is situated on a portion of the 132078 impedance circle plot that is equivalent to about 55.68 kHz and admittance cursor 132084 is situated on a portion of the circle plot of admittance 132080 which is equivalent to about 55.29 kHz. As depicted in Figure 61, the position of the 132082 impedance cursor corresponds to values of: where R is the resistance (real value) and X is the reactance (imaginary value). Similarly, the position of the admittance cursor 132084 corresponds to values of: where G is the conductance (real value) and B is the susceptance (imaginary value).

Estado da garra: Ponta presa em camurça úmidaClaw condition: Tip stuck in damp suede

[0569] A Figura 62 é uma exibição gráfica 132086 de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância (Z)/admitância (Y) complexas 132098, 132090 para um dispositivo ultrassônico com a ponta da garra presa em camurça úmida, onde a plotagem em círculo da impedância 132088 é mostrada em linha contínua e a plotagem em círculo de admitância 132090 é mostrada em linha tracejada, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A tensão aplicada ao transdutor ultrassônico é de 500 mV e a frequência é submetida a varredura de 55 kHz a 56 kHz. A escala de impedância (Z) é de 200 Q/div e a escala de admitância (Y) é de 500 μS/div.[0569] Figure 62 is a graphical display 132086 of an impedance analyzer showing complex impedance (Z)/admittance (Y) circle plots 132098, 132090 for an ultrasonic device with the claw tip clamped in damp suede, where the impedance circle plot 132088 is shown in solid line and admittance circle plot 132090 is shown in dashed line, in accordance with at least one aspect of the present description. The voltage applied to the ultrasonic transducer is 500 mV and the frequency is swept from 55 kHz to 56 kHz. The impedance scale (Z) is 200 Q/div and the admittance scale (Y) is 500 μS/div.

[0570] As medições de valores que podem caracterizar as plotagens em círculo de impedância complexa (Z) e de admitância complexa (Y) 132088, 132090 podem ser obtidas em locais nas plotagens em círculo 132088, 132090 conforme indicado pelo cursor de impedância 132092 e pelo cursor de admitância 132094. Dessa forma, o cursor de impedância 132092 está situado em uma porção da plotagem em círculo da impedância 132088 que é equivalente a cerca de 55,68 kHz e o cursor de admitância 132094 está situado em uma porção da plotagem em círculo de admitância 132090 que é equivalente a cerca de 55,29 kHz. Conforme representado na Figura 63, o cursor de impedância 132092 corresponde a valores de:onde R é a resistência (valor real) e X é a reatância (valor imaginário). De modo similar, o cursor de admitância 132094 corresponde a valores de:onde G é a condutância (valor real) e B é a susceptância (valor imaginário).[0570] Measurements of values that can characterize the complex impedance (Z) and complex admittance (Y) circle plots 132088, 132090 can be obtained at locations in the circle plots 132088, 132090 as indicated by the impedance cursor 132092 and by the admittance cursor 132094. Thus, the impedance cursor 132092 is situated on a portion of the impedance circle plot 132088 that is equivalent to about 55.68 kHz and the admittance cursor 132094 is situated on a portion of the plot at admittance circle 132090 which is equivalent to about 55.29 kHz. As depicted in Figure 63, the 132092 impedance cursor corresponds to values of: where R is the resistance (real value) and X is the reactance (imaginary value). Similarly, the admittance cursor 132094 corresponds to values of: where G is the conductance (real value) and B is the susceptance (imaginary value).

Estado da garra: Completamente presa em camurça úmidaClaw condition: Completely secured in damp suede

[0571] A Figura 63 é uma exibição gráfica 132096 de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância (Z)/admitância (Y) complexas 132098, 132100 para um dispositivo ultrassônico com a garra completamente presa em camurça úmida, onde a plotagem em círculo da impedância 132098 é mostrada em linha contínua e a plotagem em círculo da admitância 132100 é mostrada em linha tracejada, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A tensão aplicada ao transdutor ultrassônico é de 500 mV e a frequência é submetida à varredura de 55 kHz a 56 kHz. A escala de impedância (Z) é de 200 Q/div e a escala de admitância (Y) é de 500 μS/div.[0571] Figure 63 is a graphical display 132096 of an impedance analyzer showing complex impedance (Z)/admittance (Y) circle plots 132098, 132100 for an ultrasonic device with the claw completely secured in damp suede, where the plot circle plot of impedance 132098 is shown as a solid line and circle plot of admittance 132100 is shown as dashed line, in accordance with at least one aspect of the present description. The voltage applied to the ultrasonic transducer is 500 mV and the frequency is swept from 55 kHz to 56 kHz. The impedance scale (Z) is 200 Q/div and the admittance scale (Y) is 500 μS/div.

[0572] As medições de valores que podem caracterizar as plotagens em círculo da impedância e da admitância 132098, 132100 podem ser obtidas em locais nas plotagens em círculo 132098, 1332100 conforme indicado pelo cursor de impedância 13212 e pelo cursor de admitância 132104. Dessa forma, o cursor de impedância 132102 está situado em uma porção da plotagem em círculo de impedância 132098 equivalente a cerca de 55,63 kHz e o cursor de admitância 132104 está situado em uma porção da plotagem em círculo de admitância 132100 equivalente a cerca de 55,29 kHz. Conforme representado na Figura 63, o cursor de impedância 132102 corresponde a valores de R, a resistência (valor real, não mostrado) e X, a reatância (valor imaginário, também não mostrado).[0572] Measurements of values that can characterize the impedance and admittance circle plots 132098, 132100 can be obtained at locations on the circle plots 132098, 1332100 as indicated by the impedance cursor 13212 and the admittance cursor 132104. In this way , the impedance cursor 132102 is located on a portion of the impedance circle plot 132098 equivalent to about 55.63 kHz and the admittance cursor 132104 is located on a portion of the admittance circle plot 132100 equivalent to about 55. 29 kHz. As depicted in Figure 63, the 132102 impedance cursor corresponds to values of R, the resistance (real value, not shown) and X, the reactance (imaginary value, also not shown).

[0573] De modo similar, o cursor de admitância 132104 corresponde a valores de: onde G é a condutância (valor real) e B é a susceptância (valor imaginário).[0573] Similarly, admittance cursor 132104 corresponds to values of: where G is the conductance (real value) and B is the susceptance (imaginary value).

Estado da garra: Aberta sem carregamentoClamp status: Open without loading

[0574] A Figura 64 é uma exibição gráfica 132106 de um analisador de impedância mostrando plotagens em círculo de impedância(Z)/admitância (Y), onde a frequência é submetida a varredura de 48 kHz a 62 kHz para capturar múltiplas ressonâncias de um dispositivo ultrassônico com a garra aberta e sem carregamento, em que a área designada pelo retângulo 132108, mostrada em linha tracejada, serve para ajudar a visualizar as plotagens em círculo de impedância 132110a, 132110b, 132110c mostradas em linha contínua e as plotagens em círculo de admitância 132112a, 132112b, 132112c, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A tensão aplicada ao transdutor ultrassônico é de 500 mV e a frequência é submetida a varredura de 48 kHz a 62 kHz. A escala de impedância (Z) é de 500 Q/div e a escala de admitância (Y) é de 500 μS/div.[0574] Figure 64 is a graphical display 132106 of an impedance analyzer showing impedance (Z)/admittance (Y) circle plots, where the frequency is swept from 48 kHz to 62 kHz to capture multiple resonances of a ultrasonic device with the jaw open and unloaded, wherein the area designated by the rectangle 132108, shown in dashed line, serves to help visualize the impedance circle plots 132110a, 132110b, 132110c shown in solid line and the impedance circle plots 132110a, 132110b, 132110c shown in solid line and the impedance circle plots admittance 132112a, 132112b, 132112c, in accordance with at least one aspect of the present description. The voltage applied to the ultrasonic transducer is 500 mV and the frequency is swept from 48 kHz to 62 kHz. The impedance scale (Z) is 500 Q/div and the admittance scale (Y) is 500 μS/div.

[0575] As medições de valores que podem caracterizar as plotagens em círculo de impedância e de admitância 132110a-c, 132112a-c podem ser obtidas em locais nas plotagens em círculo da impedância e da admitância 132110a-c, 132112a-c conforme indicado pelo cursor de impedância 132114 e pelo cursor de admitância 132116. Dessa forma, o cursor de impedância 132114 está situado em uma porção das plotagens em círculo de impedância 132110a-c equivalente a cerca de 55,52 kHz e o cursor de admitância 132116 está situado em uma porção da plotagem em círculo de admitância 132112a-c equivalente a cerca de 59,55 kHz. Conforme representado na Figura 64, o cursor de impedância 132114 corresponde a valores de:onde R é a resistência (valor real) e X é a reatância (valor imaginário). De modo similar, o cursor de admitância 132116 corresponde a valores de: onde G é a condutância (valor real) e B é a susceptância (valor imaginário).[0575] Measurements of values that can characterize the impedance and admittance circle plots 132110a-c, 132112a-c can be obtained at locations on the impedance and admittance circle plots 132110a-c, 132112a-c as indicated by impedance cursor 132114 and admittance cursor 132116. Thus, impedance cursor 132114 is located on a portion of the impedance circle plots 132110a-c equivalent to about 55.52 kHz and admittance cursor 132116 is located on a portion of the admittance circle plot 132112a-c equivalent to about 59.55 kHz. As depicted in Figure 64, the 132114 impedance cursor corresponds to values of: where R is the resistance (real value) and X is the reactance (imaginary value). Similarly, the admittance cursor 132116 corresponds to values of: where G is the conductance (real value) and B is the susceptance (imaginary value).

[0576] Uma vez que há somente 400 amostras ao longo da faixa de varredura do analisador de impedância, há somente alguns pontos sobre uma ressonância. Então, o círculo no lado direito se torna agitado. Porém, isso ocorre apenas devido ao analisador de impedância e às configurações utilizadas para abranger múltiplas ressonâncias.[0576] Since there are only 400 samples throughout the sweep range of the impedance analyzer, there are only a few points on a resonance. Then the circle on the right side becomes agitated. However, this is only due to the impedance analyzer and the settings used to cover multiple resonances.

[0577] Quando múltiplas ressonâncias estão presentes, há mais informações para melhorar o classificador. O ajuste das plotagens em círculo 132110a-c, 132112a-c pode ser calculado para cada um conforme é encontrado para manter o algoritmo funcionando rapidamente. Então, uma vez que há um cruzamento da admitância complexa, o que implica um círculo, durante a varredura, um ajuste pode ser calculado.[0577] When multiple resonances are present, there is more information to improve the classifier. The fit of circle plots 132110a-c, 132112a-c can be calculated for each as it is found to keep the algorithm running quickly. Then, since there is a crossing of the complex admittance, which implies a circle, during the scan, a fit can be calculated.

[0578] Os benefícios incluem o classificador na garra com base em dados e um modelo bem conhecido de sistemas ultrassônicos. Contagens e caracterizações de círculos são bem conhecidas em sistemas de visão. Então, o processamento de dados está prontamente disponível. Por exemplo, existe uma solução de forma fechada para calcular o raio e os deslocamentos de eixos geométricos para um círculo. Essa técnica pode ser relativamente rápida.[0578] Benefits include the data-driven in-clamp classifier and a well-known model of ultrasonic systems. Circle counts and characterizations are well known in vision systems. So data processing is readily available. For example, there is a closed-form solution to calculate the radius and axis offsets for a circle. This technique can be relatively quick.

[0579] A Tabela 2 é uma lista de símbolos utilizados para o modelo de parâmetro agrupado de um transdutor piezoelétrico (do padrão IEEE 177). Tabela 2[0579] Table 2 is a list of symbols used for the grouped parameter model of a piezoelectric transducer (from the IEEE 177 standard). Table 2

[0580] A Tabela 3 é uma lista de símbolos para a rede de transmissão (do padrão IEEE 177). Tabela 3[0580] Table 3 is a list of symbols for the transmission network (from the IEEE 177 standard). Table 3

[0581] A Tabela 4 é uma lista de soluções para várias frequências características (do padrão IEEE 177). SOLUÇÕES PARA AS VÁRIAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Tabela 4[0581] Table 4 is a list of solutions for various characteristic frequencies (from the IEEE 177 standard). SOLUTIONS FOR VARIOUS FREQUENCIES CHARACTERISTICS Table 4

[0582] A Tabela 5 é uma lista de perdas de três classes de materiais piezoelétricos.Valores mínimos para a razão Qr/r a serem esperados para diversos tipos de vibradores piezoelétricos Tabela 5[0582] Table 5 is a list of losses of three classes of piezoelectric materials. Minimum values for the Qr/ra ratio to be expected for different types of piezoelectric vibrators Table 5

[0583] A Tabela 6 ilustra as condições da garra, os parâmetros estimados de um círculo com base em medições em tempo real de impedância/admitância complexas, raio (re) e deslocamentos (ae e be) do círculo representado por variáveis medidas Re, Ge, Xe, Be, e parâmetros de plotagens em círculo de referência, conforme descrito nas Figuras 60 a 64, com base em medições em tempo real de impedância/admitância complexas, raio (rr) e deslocamentos (ar, br) do círculo de referência representado pelas variáveis de referência Rref, Gref, Xref, Bref. Esses valores são, dessa forma, comparados com valores estabelecidos para determinadas condições. Essas condições podem ser: 1) aberta, nada nas garras, 2) mordedura da ponta 3) mordedura total e grampo nas garras. O circuito equivalente do transdutor ultrassônico foi modelado da seguinte forma e a frequência foi submetida à varredura de 55 kHz a 56 kHz: Tabela 6[0583] Table 6 illustrates gripper conditions, estimated parameters of a circle based on real-time measurements of complex impedance/admittance, radius (re) and displacements (ae and be) of the circle represented by measured variables Re, Ge, reference represented by the reference variables Rref, Gref, Xref, Bref. These values are thus compared with values established for certain conditions. These conditions can be: 1) open, nothing in the claws, 2) tip bite 3) full bite and clamp in the claws. The equivalent circuit of the ultrasonic transducer was modeled as follows and the frequency was swept from 55 kHz to 56 kHz: Table 6

[0584] Em uso, os geradores ultrassônicos realizam a varredura da frequência, registram as variáveis medidas e determinam as estimativas Re, Ge, Xe, Be. Essas estimativas são, então, comparadas com as variáveis de referência Rref, Gref, Xref, Bref armazenadas na memória (por exemplo, armazenadas em uma tabela de consulta) e determinam as condições da garra. As condições de referência da garra mostradas na Tabela 6 são apenas exemplos. Mais ou menos condições de referência da garra podem ser classificadas e armazenadas na memória. Essas variáveis podem ser utilizadas para estimar o raio e os deslocamentos do círculo de impedância/admitância.[0584] In use, ultrasonic generators perform frequency sweeps, record measured variables and determine Re, Ge, Xe, Be estimates. These estimates are then compared to the reference variables Rref, Gref, Xref, Bref stored in memory (e.g. stored in a lookup table) and determine the gripper conditions. The gripper reference conditions shown in Table 6 are examples only. More or less gripper reference conditions can be classified and stored in memory. These variables can be used to estimate the radius and displacements of the impedance/admittance circle.

[0585] A Figura 65 é um diagrama de fluxo lógico 132120 de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para determinar as condições da garra com base em estimativas do raio (r) e os deslocamentos (a, b) de um círculo de impedância/admitância, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Inicialmente, uma base de dados ou tabela de consulta é alimentada com valores de referência com base em condições de referência da garra conforme descrito em relação às Figuras 60 a 64 e à Tabela 6. Uma condição de referência da garra é definida e a frequência é submetida a varredura desde um valor abaixo da ressonância até um valor acima da ressonância. Os valores de referência Rref, Gref, Xref, Bref que definem a plotagem em círculo de impedância/admitância correspondente são armazenados em uma base de dados ou tabela de consulta. Durante o uso, sob o controle de um programa de controle ou configuração lógica, um processador ou circuito de controle do gerador ou instrumento faz com que a frequência realize uma varredura 132122 desde abaixo da ressonância até acima da ressonância. O processador ou circuito de controle mede e registra 132124 (ou seja, armazena em memória) as variáveis Re, Ge, Xe, Be que definem a plotagem em círculo de impedância/admitância correspondente e as compara 132126 com os valores de referência Rref, Gref, Xref, Bref armazenados na base de dados ou na tabela de consulta. O processador ou circuito de controle determina 132128, por exemplo estima, as condições da garra do atuador de extremidade com base nos resultados da comparação.[0585] Figure 65 is a logic flow diagram 132120 of a process representing a control program or logic configuration for determining gripper conditions based on estimates of the radius (r) and displacements (a, b) of a impedance/admittance circle, in accordance with at least one aspect of the present description. Initially, a database or lookup table is fed with reference values based on gripper reference conditions as described in relation to Figures 60 to 64 and Table 6. A gripper reference condition is defined and the frequency is scanned from a value below resonance to a value above resonance. The Rref, Gref, Xref, Bref reference values that define the corresponding impedance/admittance circle plot are stored in a database or lookup table. During use, under the control of a control program or logic configuration, a processor or control circuit of the generator or instrument causes the frequency to sweep 132122 from below resonance to above resonance. The processor or control circuit measures and records 132124 (i.e. stores in memory) the variables Re, Ge, Xe, Be that define the corresponding impedance/admittance circle plot and compares them 132126 with the reference values Rref, Gref , Xref, Bref stored in the database or lookup table. The processor or control circuit determines 132128, for example estimates, the conditions of the end actuator claw based on the results of the comparison.

Inferência de temperaturaTemperature Inference

[0586] As Figuras 66A e 66B são representações gráficas 133000, 133010 de espectros de impedância complexos do mesmo dispositivo ultrassônico com uma lâmina ultrassônica fria (temperatura ambiente) e quente, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Como usado na presente invenção, uma lâmina ultrassônica fria se refere a uma lâmina ultrassônica à temperatura ambiente e uma lâmina ultrassônica quente se refere a uma lâmina ultrassônica depois que ela é aquecida por atrito durante o uso. A Figura 66A é uma representação gráfica 133000 do ângulo de fase da impedância Φ como função da frequência de ressonância fo do mesmo dispositivo ultrassônico com uma lâmina ultrassônica fria e quente e a Figura 66B é uma representação gráfica 133010 de magnitude de impedância |Z| como função da frequência de ressonância fo do mesmo dispositivo ultrassônico com uma lâmina ultrassônica fria e quente. O ângulo de fase da impedância Φ e a magnitude de impedância |Z| estão, no mínimo, na frequência de ressonância fo.[0586] Figures 66A and 66B are graphical representations 133000, 133010 of complex impedance spectra of the same ultrasonic device with a cold (room temperature) and hot ultrasonic blade, in accordance with at least one aspect of the present description. As used in the present invention, a cold ultrasonic blade refers to an ultrasonic blade at room temperature and a hot ultrasonic blade refers to an ultrasonic blade after it is heated by friction during use. Figure 66A is a plot 133000 of the impedance phase angle Φ as a function of resonance frequency fo of the same ultrasonic device with a cold and hot ultrasonic blade and Figure 66B is a plot 133010 of impedance magnitude |Z| as a function of the resonance frequency fo the same ultrasonic device with a cold and hot ultrasonic blade. The impedance phase angle Φ and the impedance magnitude |Z| are at least at the resonance frequency fo.

[0587] A impedância do transdutor ultrassônico Zg(t) pode ser medida como a razão entre os sinais de acionamento de tensão do gerador Vg(t) e corrente do gerador Ig(t): [0587] The ultrasonic transducer impedance Zg(t) can be measured as the ratio between the generator voltage drive signals Vg(t) and generator current Ig(t):

[0588] Conforme mostrado na Figura 66A, quando a lâmina ultrassônica está fria, por exemplo, à temperatura ambiente e não aquecida por atrito, a frequência eletromecânica ressonante fo do dispositivo ultrassônico é de aproximadamente 55.500 Hz e a frequência de excitação do transdutor ultrassônico é ajustada em 55.500 Hz. Dessa forma, quando o transdutor ultrassônico é excitado na frequência eletromecânica ressonante fo e a lâmina ultrassônica está fria, o ângulo de fase Φ é no mínimo ou aproximadamente 0 Rad conforme indicado pela plotagem da lâmina fria 133002. Conforme mostrado na Figura 66B, quando a lâmina ultrassônica está fria e o transdutor ultrassônico é excitado na frequência eletromecânica ressonante fo, a magnitude de impedância |Z| é de 800 Q, por exemplo, a magnitude de impedância |Z| está em um mínimo de impedância e a amplitude do sinal de acionamento está em um máximo devido ao circuito equivalente de ressonância em série do sistema eletromecânico ultrassônico conforme representado na Figura 25.[0588] As shown in Figure 66A, when the ultrasonic blade is cool, for example, at room temperature and not heated by friction, the resonant electromechanical frequency of the ultrasonic device is approximately 55,500 Hz and the excitation frequency of the ultrasonic transducer is set at 55,500 Hz. Thus, when the ultrasonic transducer is excited at the resonant electromechanical frequency fo and the ultrasonic blade is cold, the phase angle Φ is at least or approximately 0 Rad as indicated by the cold blade plot 133002. As shown in Figure 66B, when the ultrasonic blade is cold and the ultrasonic transducer is excited at the resonant electromechanical frequency fo, the impedance magnitude |Z| is 800 Q, for example, the impedance magnitude |Z| is at an impedance minimum and the drive signal amplitude is at a maximum due to the series resonance equivalent circuit of the ultrasonic electromechanical system as depicted in Figure 25.

[0589] Com referência agora novamente às Figuras 66A e 66B, quando o transdutor ultrassônico é acionado por sinais de tensão do gerador Vg(t) e sinais de corrente do gerador Ig(t) na frequência eletromecânica ressonante fo de 55.500 Hz, o ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão do gerador Vg(t) e da corrente do gerador Ig(t) é igual a zero, a magnitude de impedância |Z| está em um mínimo de impedância, por exemplo, 800 Q, e a amplitude do sinal está em um pico ou máxima devido ao circuito equivalente de ressonância em série do sistema eletromecânico ultrassônico. À medida que a temperatura da lâmina ultrassônica aumenta, devido ao calor friccional gerado em uso, a frequência eletromecânica ressonante fo' do dispositivo ultrassônico diminui. Uma vez que o transdutor ultrassônico ainda é acionado pelo sinais de tensão do gerador Vg(t) e de corrente do gerador Ig(t) na frequência eletromecânica ressoante anterior (lâmina fria) fo de 55.500 Hz, o dispositivo ultrassônico opera fora de ressonância fo' causando um deslocamento no ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão do gerador Vg(t) e de corrente do gerador Ig(t). Há também um aumento na magnitude de impedância |Z| e uma queda na magnitude de pico do sinal de acionamento em relação à frequência eletromecânica ressonante anterior (lâmina fria) de 55.500 Hz. Consequentemente, a temperatura da lâmina ultrassônica pode ser inferida mediante a medição do ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão do gerador Vg(t) e de corrente do gerador Ig(t) quando a frequência eletromecânica ressonante fo se altera devido às alterações na temperatura da lâmina ultrassônica.[0589] Referring now again to Figures 66A and 66B, when the ultrasonic transducer is driven by generator voltage signals Vg(t) and generator current signals Ig(t) at the resonant electromechanical frequency of 55,500 Hz, the angle phase Φ between the generator voltage signals Vg(t) and the generator current Ig(t) is equal to zero, the impedance magnitude |Z| is at an impedance minimum, for example, 800 Q, and the signal amplitude is at a peak or maximum due to the series resonance equivalent circuit of the ultrasonic electromechanical system. As the temperature of the ultrasonic blade increases, due to the frictional heat generated in use, the resonant electromechanical frequency fo' of the ultrasonic device decreases. Since the ultrasonic transducer is still driven by the generator voltage signals Vg(t) and generator current signals Ig(t) at the previous resonant electromechanical frequency (cold blade) fo 55,500 Hz, the ultrasonic device operates out of resonance fo ' causing a shift in the phase angle Φ between the generator voltage signals Vg(t) and the generator current signals Ig(t). There is also an increase in the impedance magnitude |Z| and a drop in the peak magnitude of the drive signal relative to the previous electromechanical resonant (cold blade) frequency of 55,500 Hz. Consequently, the temperature of the ultrasonic blade can be inferred by measuring the phase angle Φ between the voltage signals of the generator Vg(t) and generator current Ig(t) when the resonant electromechanical frequency fo changes due to changes in the temperature of the ultrasonic blade.

[0590] Conforme anteriormente descrito, um sistema ultrassônico eletromecânico inclui um transdutor ultrassônico, um guia de onda e uma lâmina ultrassônica. Conforme anteriormente discutido, o transdutor ultrassônico pode ser modelado como um circuito ressonante em série equivalente (consulte a Figura 25) que compreende uma primeira ramificação tendo uma capacitância estática e uma segunda ramificação "em movimento" tendo uma indutância, resistência e capacitância conectadas série que definem as propriedades eletromecânicas de um ressonador. O sistema ultrassônico eletromecânico tem uma frequência de ressonância eletromecânica inicial definida pelas propriedades físicas do transdutor ultrassônico, o guia de ondas, e a lâmina ultrassônica. O transdutor ultrassônico é excitado por um sinal de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) alternada em uma frequência igual à frequência de ressonância eletromecânica, por exemplo, frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânica. Quando o sistema ultrassônico eletromecânico está excitado na frequência de ressonância, o ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) é zero.[0590] As previously described, an electromechanical ultrasonic system includes an ultrasonic transducer, a waveguide, and an ultrasonic blade. As previously discussed, the ultrasonic transducer can be modeled as an equivalent series resonant circuit (see Figure 25) that comprises a first branch having a static capacitance and a second "moving" branch having a series-connected inductance, resistance, and capacitance that define the electromechanical properties of a resonator. The electromechanical ultrasonic system has an initial electromechanical resonance frequency defined by the physical properties of the ultrasonic transducer, the waveguide, and the ultrasonic blade. The ultrasonic transducer is excited by an alternating voltage signal Vg(t) and current Ig(t) at a frequency equal to the electromechanical resonance frequency, for example, the resonance frequency of the electromechanical ultrasonic system. When the electromechanical ultrasonic system is excited at the resonance frequency, the phase angle Φ between the voltage signals Vg(t) and current Ig(t) is zero.

[0591] Dito de uma outra forma, na ressonância, a impedância indutiva analógica do sistema ultrassônico eletromecânico é igual à impedância capacitiva analógica do sistema ultrassônico eletromecânico. Conforme a lâmina ultrassônica aquece, por exemplo devido ao engate por atrito com o tecido, a conformidade da lâmina ultrassônica (modelada como uma capacitância analógica) faz com que a frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânico se altere. No presente exemplo, a frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânico diminui conforme a temperatura da lâmina ultrassônica aumenta. Dessa forma, a impedância indutiva analógica do sistema ultrassônico eletromecânico já não é igual à impedância capacitiva analógica do sistema ultrassônico eletromecânico causando um desfasamento entre a frequência de acionamento e a nova frequência de ressonância do sistema ultrassônico eletromecânico. Dessa forma, com uma lâmina ultrassônica quente, o sistema ultrassônico eletromecânico opera "fora de ressonância". A diferença entre a frequência de acionamento e a frequência de ressonância é manifestada como um ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) aplicados ao transdutor ultrassônico.[0591] In other words, at resonance, the analog inductive impedance of the electromechanical ultrasonic system is equal to the analog capacitive impedance of the electromechanical ultrasonic system. As the ultrasonic blade heats up, for example due to frictional engagement with tissue, the compliance of the ultrasonic blade (modeled as an analog capacitance) causes the resonant frequency of the electromechanical ultrasonic system to change. In the present example, the resonance frequency of the electromechanical ultrasonic system decreases as the temperature of the ultrasonic blade increases. Therefore, the analog inductive impedance of the electromechanical ultrasonic system is no longer equal to the analog capacitive impedance of the electromechanical ultrasonic system, causing a mismatch between the drive frequency and the new resonance frequency of the electromechanical ultrasonic system. In this way, with a hot ultrasonic blade, the electromechanical ultrasonic system operates "out of resonance". The difference between the drive frequency and the resonance frequency is manifested as a phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to the ultrasonic transducer.

[0592] Conforme anteriormente discutido, o circuito eletrônico do gerador pode facilmente monitorizar o ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) aplicados ao transdutor ultrassônico. O ângulo de fase Φ pode ser determinado através de análise de Fourier, estimativa de quadrados mínimos ponderados, filtração Kalman, técnicas baseadas em espaço-vetor, método de passagem por zero, figuras de Lissajous, método de três voltímetros, método "crossed-coil", métodos de voltímetro vetorial e impedância vetorial, instrumentos de fase padrões, malha de captura de fase ("phase-locked loops") e outras técnicas anteriormente descritas. O gerador pode monitorar continuamente o ângulo de fase Φ e ajustar a frequência de acionamento até o ângulo de fase Φ ficar zero. Nesse ponto, a nova frequência de acionamento é igual à frequência de ressonância do novo sistema ultrassônico eletromecânico. A alteração no ângulo de fase Φ e/ou frequência de acionamento do gerador pode ser usada como uma medição indireta ou inferida da temperatura da lâmina ultrassônica.[0592] As previously discussed, the electronic circuit of the generator can easily monitor the phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to the ultrasonic transducer. The phase angle Φ can be determined through Fourier analysis, weighted least squares estimation, Kalman filtration, vector space-based techniques, zero crossing method, Lissajous figures, three voltmeter method, crossed-coil method ", vector voltmeter and vector impedance methods, standard phase instruments, phase-locked loops and other previously described techniques. The generator can continuously monitor the phase angle Φ and adjust the drive frequency until the phase angle Φ becomes zero. At this point, the new drive frequency is equal to the resonant frequency of the new electromechanical ultrasonic system. The change in phase angle Φ and/or generator drive frequency can be used as an indirect or inferred measurement of the temperature of the ultrasonic blade.

[0593] Uma variedade de técnicas estão disponíveis para estimar a temperatura a partir dos dados nesses espectros. Mais notadamente, um conjunto não linear, variante no tempo, de equações de espaço de estado pode ser utilizado para modelar a relação dinâmica entre a temperatura da lâmina ultrassônica e a impedância medida:através de uma faixa de frequências de acionamento do gerador, em que a faixa de frequências de acionamento do gerador é específica para o modelo de dispositivo.[0593] A variety of techniques are available to estimate temperature from data in these spectra. Most notably, a nonlinear, time-varying set of state space equations can be used to model the dynamic relationship between the temperature of the ultrasonic blade and the measured impedance: across a range of generator drive frequencies, wherein the range of generator drive frequencies is specific to the device model.

Métodos de estimativa de temperaturaTemperature estimation methods

[0594] Um aspecto de estimar ou inferir a temperatura de uma lâmina ultrassônica pode incluir três etapas. Primeiro, definir um modelo de espaço de estado de temperatura e frequência que é dependente de tempo e energia. Para modelar a temperatura como uma função do conteúdo de frequência, um conjunto de equações não lineares de espaço de estado são usadas para modelar a relação entre a frequência de ressonância eletromecânica e a temperatura da lâmina ultrassônica. Segundo, aplicar um filtro Kalman para aprimorar a acurácia do estimador de temperatura e do modelo de espaço de estado ao longo do tempo. Terceiro, um estimador de estado é fornecido no circuito de realimentação do filtro de Kalman para controlar a potência aplicada ao transdutor ultrassônico, e consequentemente a lâmina ultrassônica, para regular a temperatura da lâmina ultrassônica. As três etapas são descritas mais adiante neste documento.[0594] One aspect of estimating or inferring the temperature of an ultrasonic blade may include three steps. First, define a temperature and frequency state space model that is time and energy dependent. To model temperature as a function of frequency content, a set of nonlinear state space equations are used to model the relationship between the electromechanical resonance frequency and the temperature of the ultrasonic blade. Second, apply a Kalman filter to improve the accuracy of the temperature estimator and the state space model over time. Third, a state estimator is provided in the Kalman filter feedback circuit to control the power applied to the ultrasonic transducer, and consequently the ultrasonic blade, to regulate the temperature of the ultrasonic blade. The three steps are described later in this document.

Etapa 1Step 1

[0595] A primeira etapa é definir um modelo de espaço de estado de temperatura e frequência que é dependente de tempo e energia. Para modelar a temperatura como uma função do conteúdo de frequência, um conjunto de equações não lineares de espaço de estado são usadas para modelar a relação entre a frequência de ressonância eletromecânica e a temperatura da lâmina ultrassônica. Em um aspecto, o modelo de espaço de estado é dado por: [0595] The first step is to define a temperature and frequency state space model that is time and energy dependent. To model temperature as a function of frequency content, a set of nonlinear state space equations are used to model the relationship between the electromechanical resonance frequency and the temperature of the ultrasonic blade. In one aspect, the state space model is given by:

[0596] O modelo de espaço de estado representa a taxa de variação da frequência natural do sistema ultrassônico eletromecânico Fn e a taxa de variação da temperatura t da lâmina ultrassónica com relação à frequência natural Fn(t), temperatura T(t), energia F(t), e tempo t. y representa a observabilidade das variáveis que são mensuráveis e observáveis como a frequência natural Fn(t) do sistema ultrassônico eletromecânico, a temperatura T(t) da lâmina ultrassônica, a energia F(t) aplicada à lâmina ultrassônica, e o tempo t. A temperatura T(t) da lâmina ultrassônica é observável como uma estimativa.[0596] The state space model represents the rate of change of the natural frequency of the electromechanical ultrasonic system Fn and the rate of change of the temperature t of the ultrasonic blade with respect to the natural frequency Fn(t), temperature T(t), energy F(t), and time t. y represents the observability of variables that are measurable and observable, such as the natural frequency Fn(t) of the electromechanical ultrasonic system, the temperature T(t) of the ultrasonic blade, the energy F(t) applied to the ultrasonic blade, and the time t. The temperature T(t) of the ultrasonic blade is observable as an estimate.

Etapa 2Step 2

[0597] A segunda etapa é para aplicar um filtro Kalman para melhorar o estimador de temperatura e o modelo de espaço de estado.A Figura 67 é um diagrama de um filtro Kalman 133020 para melhorar o estimador de temperatura e o modelo de espaço de estado com base na impedância de acordo com a equação:que representa a impedância através de um transdutor ultrassônico medido em uma variedade de frequências, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0597] The second step is to apply a Kalman filter to improve the temperature estimator and the state space model. Figure 67 is a diagram of a 133020 Kalman filter to improve the temperature estimator and the state space model based on impedance according to the equation: which represents the impedance across an ultrasonic transducer measured at a variety of frequencies, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0598] O filtro Kalman 133020 pode ser usado para melhorar o desempenho da estimativa de temperatura e permite o aumento dos sensores externos, modelos, ou informação prévia para melhorar a previsão de temperatura no meio de dados ruidosos. O filtro Kalman 133020 inclui um regulador 133022 e uma planta 133024. Em teoria de controle, uma planta 133024 é a combinação de processo e atuador. Uma planta 133024 pode ser chamada de uma função de transferência que indica a relação entre um sinal de entrada e o sinal de saída de um sistema. O regulador 133022 inclui um estimador de estado 133026 e um controlador K 133028. O regulador de estado 133026 inclui um circuito de realimentação 133030. O regulador de estado 133026 recebe y, a saída da planta 133024, como uma entrada e uma variável de retroinformação u. O estimador de estado 133026 é um sistema de retroinformação interno que converge para o valor real do estado do sistema. A saída do estimador de estado 133026 é x, a variável de controle de retroinformação completa incluindo Fn(t) do sistema ultrassônico eletromecânico, a estimativa da temperatura T(t) da lâmina ultrassônica, a energia F(t) aplicada à lâmina ultrassônica, o ângulo de fase Φ, e o tempo t. A entrada para dentro do controlador K 133028 é x e a saída do controlador K 133028 u é alimentada de volta para o estimador de estado 133026 e t da planta 133024.[0598] The Kalman filter 133020 can be used to improve temperature estimation performance and allows augmentation of external sensors, models, or prior information to improve temperature prediction amid noisy data. The 133020 Kalman filter includes a 133022 regulator and a 133024 plant. In control theory, a 133024 plant is the combination of process and actuator. A plant 133024 can be called a transfer function that indicates the relationship between an input signal and the output signal of a system. The regulator 133022 includes a status estimator 133026 and a K controller 133028. The status regulator 133026 includes a feedback circuit 133030. The status regulator 133026 receives y, the plant output 133024, as an input and a feedback variable u . The 133026 state estimator is an internal feedback system that converges to the true value of the system state. The output of the 133026 state estimator is x, the complete feedback control variable including Fn(t) of the electromechanical ultrasonic system, the temperature estimate T(t) of the ultrasonic blade, the energy F(t) applied to the ultrasonic blade, the phase angle Φ, and the time t. The input into the K 133028 controller is x and the output of the K 133028 controller u is fed back to the state estimator 133026 and t of the plant 133024.

[0599] A filtração Kalman, também conhecido como estimative linear quadrática (LQE), é um algoritmo que usa uma série de medições observadas ao longo do tempo, contendo ruído e outras imprecisões estatísticas, e produz estimativas das variáveis desconhecidas que tendem a ser mais acuradas do que aquelas com base em uma única medição apenas, mediante estimativa de uma distribuição de probabilidade conjunta sobre as variáveis para cada período de tempo e, desse modo, cálculo da estimativa de máxima probabilidade de medições reais. O algoritmo funciona em um processo em duas etapas. Em uma etapa de previsão, o filtro Kalman 133020 produz estimativas das variáveis de estado atuais, juntamente com suas incertezas. Após o resultado da próxima medição (necessariamente corrompida com alguma quantidade de erro, incluindo ruído aleatório) ser observado, estas estimativas são atualizadas usando-se uma média ponderada, com mais peso sendo dado às estimativas com maior certeza. O algoritmo é recursivo e pode ser executado em tempo real, usando-se apenas as medições de entrada presentes e o estado anteriormente calculado e sua matriz de incerteza; não são necessárias informações adicionais passadas.[0599] Kalman filtration, also known as linear quadratic estimation (LQE), is an algorithm that uses a series of observed measurements over time, containing noise and other statistical inaccuracies, and produces estimates of unknown variables that tend to be more more accurate than those based on a single measurement only, by estimating a joint probability distribution over the variables for each time period and thus calculating the maximum likelihood estimate of actual measurements. The algorithm works in a two-step process. In a prediction step, the 133020 Kalman filter produces estimates of the current state variables along with their uncertainties. After the result of the next measurement (necessarily corrupted with some amount of error, including random noise) is observed, these estimates are updated using a weighted average, with more weight being given to estimates with greater certainty. The algorithm is recursive and can be executed in real time, using only the present input measurements and the previously calculated state and its uncertainty matrix; no additional information is required.

[0600] O filtro Kalman 133020 usa um modelo dinâmico do sistema ultrassônico eletromecânico, entradas de controle conhecidas para aquele sistema, e múltiplas medições sequenciais (observações) da frequência natural e ângulo de fase dos sinais aplicados (por exemplo, magnitude e fase da impedância elétrica do transdutor ultrassônico) ao transdutor ultrassônico para formar uma estimativa das quantidades variáveis do sistema ultrassônico eletromecânico (seu estado) para prever a temperatura da porção da lâmina ultrassônica do sistema ultrassônico eletromecânico que é melhor do que uma estimativa obtida com o uso de apenas uma única medição apenas. Como tal, o filtro de Kalman 133020 é um algoritmo que inclui sensor e fusão de dados para fornecer a estimativa de máxima probabilidade da temperatura da lâmina ultrassônica.[0600] The 133020 Kalman filter uses a dynamic model of the electromechanical ultrasonic system, known control inputs for that system, and multiple sequential measurements (observations) of the natural frequency and phase angle of applied signals (e.g., impedance magnitude and phase of the ultrasonic transducer) to the ultrasonic transducer to form an estimate of the electromechanical ultrasonic system's varying quantities (its state) to predict the temperature of the ultrasonic blade portion of the electromechanical ultrasonic system that is better than an estimate obtained using only one single measurement only. As such, the 133020 Kalman filter is an algorithm that includes sensor and data fusion to provide the maximum likelihood estimate of the temperature of the ultrasonic blade.

[0601] O filtro Kalman 133020 estima com eficácia a incerteza devido às medições de ruído dos sinais aplicados ao transdutor ultrassônico para medir os dados de frequência natural e deslocamento de fase e também estima com eficácia a incerteza devido a fatores aleatórios externos. O filtro Kalman 133020 produz uma estimativa do estado do sistema ultrassônico eletromecânico como uma média ponderada do estado previsto do sistema e da nova medição. Os valores ponderados fornecem melhor (isto é, menor) incerteza estimada e são mais "confiáveis" do que os valores não ponderados. Os pesos podem ser calculados a partir da covariância, uma medida da incerteza estimada da predição do estado do sistema. O resultado da média ponderada é uma nova estimativa do estado que se situa entre o estado previsto e medido, e tem uma melhor incerteza estimada do que um ou outro sozinho. Esse processo é repetido em cada etapa de tempo, com a nova estimativa e sua covariância gerando a predição usada na próxima iteração. Esta natureza recursiva do filtro Kalman 133020 exige apenas do último "melhor palpite", ao invés de toda a história, do estado do sistema ultrassônico eletromecânico para calcular um novo estado.[0601] The Kalman filter 133020 effectively estimates uncertainty due to noise measurements of signals applied to the ultrasonic transducer to measure natural frequency and phase shift data, and also effectively estimates uncertainty due to external random factors. The 133020 Kalman filter produces an estimate of the state of the electromechanical ultrasonic system as a weighted average of the predicted state of the system and the new measurement. Weighted values provide better (i.e., lower) estimated uncertainty and are more "reliable" than unweighted values. Weights can be calculated from covariance, a measure of the estimated uncertainty of predicting the state of the system. The result of the weighted average is a new estimate of the state that lies between the predicted and measured state, and has a better estimated uncertainty than either alone. This process is repeated at each time step, with the new estimate and its covariance generating the prediction used in the next iteration. This recursive nature of the 133020 Kalman filter requires only the last "best guess", rather than the entire history, of the state of the electromechanical ultrasonic system to calculate a new state.

[0602] A certeza relativa das medições e da estimativa do estado atual é uma consideração importante, e é comum discutir a resposta do filtro em termos de o ganho K do filtro de Kalman 133020. O ganho de Kalman K é o peso relativo atribuído às medições e à estimativa do estado atual, e pode ser "ajustado" para obter um desempenho específico. Com um alto ganho K, o filtro de Kalman 133020 coloca mais peso sobre as medições mais recentes, e dessa forma os segue de maneira mais responsiva. Com um baixo ganho K, o filtro de Kalman 133020 segue mais de perto as previsões do modelo. De ambos os extremos, um alto ganho próximo de um resultará em uma trajetória estimada mais irregular, enquanto um baixo ganho próximo a zero irá nivelar o ruído mas diminuir a capacidade de resposta.[0602] The relative certainty of measurements and estimation of the current state is an important consideration, and it is common to discuss the filter response in terms of the K gain of the Kalman filter 133020. The Kalman gain K is the relative weight assigned to the measurements and estimation of current state, and can be "tuned" to achieve specific performance. With a high K gain, the 133020 Kalman filter places more weight on the most recent measurements, and thus tracks them more responsively. With a low gain K, the 133020 Kalman filter more closely follows the model predictions. From both extremes, a high gain close to one will result in a more irregular estimated trajectory, while a low gain close to zero will flatten the noise but decrease responsiveness.

[0603] Quando se realiza os cálculos reais para o filtro de Kalman 133020 (conforme discutido abaixo), a estimativa e covariâncias do estado são codificadas em matrizes covariâncias para lidar com as múltiplas dimensões envolvidas em um único conjunto de cálculos. Isso permite uma representação das relações lineares entre variáveis de diferentes estados (como a posição, velocidade, e a aceleração) em qualquer dos modelos ou covariâncias de transição. O uso de um filtro Kalman 133020 não assume que os erros são gaussianos. Entretanto, o filtro Kalman 133020 produz a estimativa de probabilidade condicional exata no caso especial de que todos os erros são distribuídos gaussianos.[0603] When performing the actual calculations for the Kalman filter 133020 (as discussed below), the state estimate and covariances are encoded in covariance matrices to handle the multiple dimensions involved in a single set of calculations. This allows a representation of linear relationships between variables of different states (such as position, velocity, and acceleration) in any of the models or transition covariances. Using a 133020 Kalman filter does not assume that errors are Gaussian. However, the Kalman filter 133020 produces the exact conditional probability estimate in the special case that all errors are Gaussian distributed.

Etapa 3Step 3

[0604] A terceira etapa usa um estimador 133026 no estado de realimentação 133032 do filtro de Kalman 133020 para o controle da potência aplicada ao transdutor ultrassônico, e consequentemente da lâmina ultrassônica, para regular a temperatura da lâmina ultrassônica.[0604] The third step uses an estimator 133026 in the feedback state 133032 of the Kalman filter 133020 to control the power applied to the ultrasonic transducer, and consequently the ultrasonic blade, to regulate the temperature of the ultrasonic blade.

[0605] A Figura 68 é uma representação gráfica 133040 de três distribuições de probabilidade empregadas por um estimador de estado 133026 do filtro de Kalman 133020 mostrado na Figura 67 para maximizar as estimativas, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. As distribuições de probabilidade incluem a distribuição de probabilidade anterior 133042, a distribuição de probabilidade (estado) de predição 133044 e a distribuição de probabilidade de observação 133046. As três distribuições de probabilidade 133042, 133044, 1330467 são usadas em um controle de retroinformação de energia aplicada a um transdutor ultrassônico para regular a temperatura com base na impedância através do transdutor ultrassônico medido em uma variedade de frequências, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O estimador utilizado no controle de retroinformação da potência aplicada a um transdutor ultrassônico para regular a temperatura com base na impedância é dado pela expressão: que é a impedância através do transdutor ultrassônico medido em uma variedade de frequências, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.[0605] Figure 68 is a graphical representation 133040 of three probability distributions employed by a state estimator 133026 of the Kalman filter 133020 shown in Figure 67 to maximize estimates, in accordance with at least one aspect of the present description. The probability distributions include the prior probability distribution 133042, the prediction (state) probability distribution 133044, and the observation probability distribution 133046. The three probability distributions 133042, 133044, 1330467 are used in a power feedback control applied to an ultrasonic transducer to regulate temperature based on impedance across the ultrasonic transducer measured at a variety of frequencies, in accordance with at least one aspect of the present disclosure. The estimator used in the feedback control of the power applied to an ultrasonic transducer to regulate the temperature based on the impedance is given by the expression: which is the impedance across the ultrasonic transducer measured at a variety of frequencies, in accordance with at least one aspect of the present description.

[0606] A distribuição de probabilidade anterior 133042 inclui uma variação de estado definida pela expressão: [0606] Prior probability distribution 133042 includes a state variation defined by the expression:

[0607] A variância de estado é usada para predizer o próximo estado do sistema, que é representado como a distribuição de probabilidade de previsão (estado) 133044. A distribuição de probabilidade de observação 133046 é a distribuição de probabilidade da observação real do estado do sistema onde a variância de observação am é utilizada para definir o ganho, que é dado pela seguinte expressão: [0607] The state variance is used to predict the next state of the system, which is represented as the prediction probability distribution (state) 133044. The observation probability distribution 133046 is the probability distribution of the actual observation of the system state where the observation variance am is used to define the gain, which is given by the following expression:

Circuito de controle de retroinformaçãoFeedback Control Circuit

[0608] A entrada de energia é diminuída para assegurar que a temperatura (como estimado pelo estimador de estado e do filtro de Kalman) é controlada.[0608] The power input is decreased to ensure that the temperature (as estimated by the state estimator and the Kalman filter) is controlled.

[0609] Em um aspecto, a primeira prova de conceito assumiu uma relação linear estática entre a frequência natural do sistema ultrassônico eletromecânico e a temperatura da lâmina ultrassônica. Reduzindo-se a potência como uma função da frequência natural do sistema ultrassônico eletromecânico (isto é, regulação de temperatura com controle de retroinformação), a temperatura da ponta da lâmina ultrassônica pode ser controlada diretamente. Neste exemplo, a temperatura da ponta distal da lâmina ultrassônica pode ser controlada para não excederá o ponto de fusão do bloco de Teflon.[0609] In one aspect, the first proof of concept assumed a static linear relationship between the natural frequency of the electromechanical ultrasonic system and the temperature of the ultrasonic blade. By reducing the power as a function of the natural frequency of the electromechanical ultrasonic system (i.e., temperature regulation with feedback control), the temperature of the tip of the ultrasonic blade can be directly controlled. In this example, the temperature of the distal tip of the ultrasonic blade can be controlled so that it does not exceed the melting point of the Teflon block.

[0610] A Figura 69A é uma representação gráfica 133050 da temperatura em função do tempo de um dispositivo ultrassônico sem controle de retroinformação de temperatura. A temperatura (°C) da lâmina ultrassônica é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (s) é mostrado ao longo do eixo horizontal. O teste foi conduzido com uma camurça localizada nas garras do dispositivo ultrassônico. Uma garra é a lâmina ultrassônica e a outra garra é o braço de aperto com um bloco de Teflon. A lâmina ultrassônica foi excitada na frequência de ressonância enquanto em engate por atrito com a camurça presa entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto. Ao longo do tempo, a temperatura (°C) da lâmina ultrassônica aumenta devido ao engate por atrito com a camurça. Ao longo do tempo, o perfil de temperatura 133052 da lâmina ultrassônica aumenta até a amostra de camurça ser cortada após cerca de 19,5 segundos a uma temperatura de 220°C como indicado no ponto 133054. Sem controle de retroinformação de temperatura, após o corte da amostra de camurça, a temperatura da lâmina ultrassônica aumenta para uma temperatura bem acima do ponto de fusão do Teflon ~380°C até ~490°C. No ponto 133056, a temperatura da lâmina ultrassônica atinge uma temperatura máxima de 490°C até o bloco de Teflon ser completamente fundido. A temperatura da lâmina ultrassônica cai ligeiramente a partir do pico de temperatura no ponto 133056 após o bloco desaparecer completamente.[0610] Figure 69A is a graphical representation 133050 of temperature versus time of an ultrasonic device without temperature feedback control. The temperature (°C) of the ultrasonic blade is shown along the vertical axis and the time (s) is shown along the horizontal axis. The test was conducted with a chamois located in the jaws of the ultrasonic device. One claw is the ultrasonic blade and the other claw is the clamping arm with a Teflon block. The ultrasonic blade was excited at the resonant frequency while in frictional engagement with the chamois clamped between the ultrasonic blade and the clamping arm. Over time, the temperature (°C) of the ultrasonic blade increases due to frictional engagement with the chamois. Over time, the temperature profile 133052 of the ultrasonic blade increases until the suede sample is cut after about 19.5 seconds at a temperature of 220°C as indicated in point 133054. Without temperature feedback control, after the cutting the suede sample, the temperature of the ultrasonic blade increases to a temperature well above the melting point of Teflon ~380°C to ~490°C. At point 133056, the temperature of the ultrasonic blade reaches a maximum temperature of 490°C until the Teflon block is completely melted. The temperature of the ultrasonic blade drops slightly from the peak temperature at point 133056 after the block disappears completely.

[0611] A Figura 69B é um gráfico da temperatura em função do tempo de um dispositivo ultrassônico com controle de retroinformação de temperatura, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A temperatura (°C) da lâmina ultrassônica é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (s) é mostrado ao longo do eixo horizontal. O teste foi conduzido com uma amostra de camurça localizada nas garras do dispositivo ultrassônico. Uma garra é a lâmina ultrassônica e a outra garra é o braço de aperto com um bloco de Teflon. A lâmina ultrassônica foi excitada na frequência de ressonância enquanto em engate por atrito com a camurça presa entre a lâmina ultrassônica e o bloco do braço de aperto. Ao longo do tempo, o perfil de temperatura 133062 da lâmina ultrassônica aumenta até a amostra de camurça ser cortada após cerca de 23 segundos a uma temperatura de 220°C conforme indicado no ponto 133064. Com controle de retroinformação de temperatura, a temperatura da lâmina ultrassônica aumenta até uma temperatura máxima de cerca de 380°C, logo abaixo do ponto de fusão de TEFLON, conforme indicado no ponto 133066 e então é abaixada para uma média de cerca de 330°C conforme indicado genericamente na região 133068, impedindo assim a fusão do bloco de TEFLON.[0611] Figure 69B is a graph of temperature versus time of an ultrasonic device with temperature feedback control, in accordance with at least one aspect of the present description. The temperature (°C) of the ultrasonic blade is shown along the vertical axis and the time (s) is shown along the horizontal axis. The test was conducted with a chamois sample located in the jaws of the ultrasonic device. One claw is the ultrasonic blade and the other claw is the clamping arm with a Teflon block. The ultrasonic blade was excited at the resonant frequency while in frictional engagement with the chamois clamped between the ultrasonic blade and the clamping arm block. Over time, the temperature profile 133062 of the ultrasonic blade increases until the suede sample is cut after about 23 seconds at a temperature of 220°C as indicated in point 133064. With temperature feedback control, the blade temperature ultrasonic temperature rises to a maximum temperature of about 380°C, just below the melting point of TEFLON, as indicated in point 133066 and is then lowered to an average of about 330°C as indicated generally in region 133068, thus preventing melting of the TEFLON block.

Aplicação de tecnologia de lâmina ultrassônica inteligenteApplication of intelligent ultrasonic blade technology

[0612] Quando uma lâmina ultrassônica é imersa em um campo cirúrgico preenchido com fluido, a lâmina ultrassônica resfria durante a ativação se tornando menos eficaz para vedação e corte do tecido em contato com a mesma. O resfriamento da lâmina ultrassônica pode levar a tempos de ativação mais longos e/ou problemas de hemostasia porque calor adequado não é aplicado ao tecido. Para superar o resfriamento da lâmina ultrassônica, mais aplicação de energia pode ser necessária para encurtar os tempos de transecção e alcançar a hemostasia adequada sob essas condições de imersão de fluido. Com o uso de um sistema de controle de retroinformação de frequência- temperatura, se a temperatura da lâmina ultrassônica for detectada para começar abaixo, ou permanecer abaixo de uma certa temperatura durante um certo período de tempo, a potência de saída do gerador pode ser aumentada para compensar o resfriamento devido ao sangue/solução salina/outro fluido presente no campo cirúrgico.[0612] When an ultrasonic blade is immersed in a surgical field filled with fluid, the ultrasonic blade cools during activation and becomes less effective in sealing and cutting the tissue in contact with it. Cooling the ultrasonic blade may lead to longer activation times and/or hemostasis problems because adequate heat is not applied to the tissue. To overcome ultrasonic blade cooling, more energy application may be required to shorten transection times and achieve adequate hemostasis under these fluid immersion conditions. With the use of a frequency-temperature feedback control system, if the temperature of the ultrasonic blade is detected to start below, or remain below a certain temperature for a certain period of time, the generator output power can be increased to compensate for cooling due to blood/saline/other fluid present in the surgical field.

[0613] Consequentemente, o sistema de controle de retroinformação de temperatura-frequência aqui descrito pode otimizar o desempenho de um dispositivo ultrassônico especialmente quando a lâmina ultrassônica está situada ou imersa, parcial ou totalmente, em um campo cirúrgico preenchido com fluido. O sistema de controle de retroinformação de frequência-temperatura aqui descrito minimiza longos tempos de ativação e/ou problemas potenciais com o desempenho do dispositivo ultrassônico no campo cirúrgico preenchido com fluido.[0613] Consequently, the temperature-frequency feedback control system described herein can optimize the performance of an ultrasonic device especially when the ultrasonic blade is situated or immersed, partially or fully, in a fluid-filled surgical field. The frequency-temperature feedback control system described here minimizes long activation times and/or potential problems with the performance of the ultrasonic device in the fluid-filled surgical field.

[0614] Conforme anteriormente descrito, a temperatura da lamina ultrassônica pode ser inferida mediante a detecção da impedância do transdutor ultrassônico dada pela seguinte expressão:ou equivalentemente, a detecção do ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) aplicados ao transdutor ultrassônico. As informações do ângulo de fase Φ também podem ser usadas para inferir as condições da lâmina ultrassônica. Conforme discutido com particularidade aqui, o ângulo de fase Φ se altera como uma função da temperatura da lâmina ultrassônica. Portanto, as informações do ângulo de fase Φ podem ser usadas para controlar a temperatura da lâmina ultrassônica. Isso pode ser feito, por exemplo, mediante a redução da potência fornecida à lâmina ultrassônica quando a lâmina ultrassônica está muito quente e mediante aumento da potência aplicada à lâmina ultrassônica quando a lâmina ultrassônica está muito fria. As Figuras 70A e 70B são representações gráficas do controle de retroinformação de temperatura para ajustar a energia ultrassônica aplicada a um transdutor ultrassônico quando uma queda repentina na temperatura de uma lâmina ultrassônica é detectada.[0614] As previously described, the temperature of the ultrasonic blade can be inferred by detecting the impedance of the ultrasonic transducer given by the following expression: or equivalently, the detection of the phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to the ultrasonic transducer. The phase angle information Φ can also be used to infer the conditions of the ultrasonic blade. As discussed in particular here, the phase angle Φ changes as a function of the temperature of the ultrasonic blade. Therefore, the phase angle information Φ can be used to control the temperature of the ultrasonic blade. This can be done, for example, by reducing the power supplied to the ultrasonic blade when the ultrasonic blade is too hot and by increasing the power applied to the ultrasonic blade when the ultrasonic blade is too cold. Figures 70A and 70B are graphical representations of temperature feedback control to adjust ultrasonic energy applied to an ultrasonic transducer when a sudden drop in temperature of an ultrasonic blade is detected.

[0615] A Figura 70A é uma representação gráfica da saída de energia ultrassônica 133070 como função de temo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A saída de energia do gerador ultrassônico é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (s) é mostrado ao longo do eixo horizontal. A Figura 70B é uma representação gráfica de temperatura da lâmina ultrassônica 133080 como função do tempo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. A temperatura da lâmina ultrassônica é mostrada ao longo do eixo vertical e o tempo (s) é mostrado ao longo do eixo geométrico horizontal. A temperatura da lâmina ultrassônica aumenta com a aplicação de potência constante 133072 conforme mostrado na Figura 70A. Durante o uso, a temperatura da lâmina ultrassônica cai repentinamente. Isso pode resultar de uma variedade de condições, entretanto, durante o uso, pode ser inferido que a temperatura da lâmina ultrassônica cai quando é imersa em um campo cirúrgico preenchido com fluido (por exemplo, sangue, solução salina, água, etc.). No tempo t0, a temperatura da lâmina ultrassônica cai abaixo da temperatura mínima desejada 133082 e o algoritmo de controle de retroinformação da frequência-temperatura de retroinformação de temperatura algoritmo de controle detecta a queda na temperatura e começa a aumentar ou "eleva" a potência conforme mostrado pelo aumento de energia 133074 fornecido para a lâmina ultrassônica para iniciar a elevação da temperatura da lâmina ultrassônica acima da temperatura mínima desejada 133082.[0615] Figure 70A is a graphical representation of the ultrasonic energy output 133070 as a function of time, in accordance with at least one aspect of the present description. The power output of the ultrasonic generator is shown along the vertical axis and the time (s) is shown along the horizontal axis. Figure 70B is a graphical representation of temperature of ultrasonic blade 133080 as a function of time, in accordance with at least one aspect of the present description. The temperature of the ultrasonic blade is shown along the vertical axis and the time (s) is shown along the horizontal geometric axis. The temperature of the ultrasonic blade increases with the application of constant power 133072 as shown in Figure 70A. During use, the temperature of the ultrasonic blade drops suddenly. This can result from a variety of conditions, however, during use it can be inferred that the temperature of the ultrasonic blade drops when it is immersed in a surgical field filled with fluid (e.g. blood, saline, water, etc.). At time t0, the temperature of the ultrasonic blade drops below the desired minimum temperature 133082 and the temperature feedback control algorithm frequency-temperature feedback control algorithm detects the drop in temperature and begins to increase or "raise" the power accordingly. shown by the increase in power 133074 supplied to the ultrasonic blade to initiate the elevation of the temperature of the ultrasonic blade above the minimum desired temperature 133082.

[0616] Com referência às Figuras 70A e 70B, o gerador ultrassônico consiste em saídas de potência substancialmente constantes 133072 enquanto a temperatura da lâmina ultrassônica permanece acima da temperatura mínima desejada 133082. Em t0, o processador ou o circuito de controle no gerador ou no instrumento, ou ambos, detecta a queda na temperatura da lâmina ultrassônica baixo da temperatura mínima desejada 133072 e inicia um algoritmo de controle de retroinformação de frequência-temperatura para elevar a temperatura da lâmina ultrassônica acima da temperatura mínima desejada 133082. Consequentemente, a energia do gerador começa a subir 133074 em t1 correspondente à detecção de uma queda repentina na temperatura da lâmina ultrassônica em t0. Sob o algoritmo de controle de retroinformação de frequência-temperatura, a energia continua a subir 133074 até a temperatura da lâmina ultrassônica estar acima da temperatura mínima desejada 133082.[0616] Referring to Figures 70A and 70B, the ultrasonic generator consists of substantially constant power outputs 133072 while the temperature of the ultrasonic blade remains above the desired minimum temperature 133082. At t0, the processor or control circuit in the generator or in the instrument, or both, detects the drop in temperature of the ultrasonic blade below the minimum desired temperature 133072 and initiates a frequency-temperature feedback control algorithm to raise the temperature of the ultrasonic blade above the minimum desired temperature 133082. Consequently, the energy of the generator begins to rise 133074 at t1 corresponding to the detection of a sudden drop in the temperature of the ultrasonic blade at t0. Under the frequency-temperature feedback control algorithm, the power continues to rise 133074 until the temperature of the ultrasonic blade is above the minimum desired temperature 133082.

[0617] A Figura 71 é um diagrama de fluxo lógico 133090 de um processo representando um programa de controle ou uma configuração lógica para controlar a temperatura de uma lâmina ultrassônica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. De acordo com o processo, o processador ou o circuito de controle do gerador ou instrumento, ou ambos, executa um aspecto de um algoritmo de controle de retroinformação de frequência-temperatura discutido em relação às Figuras 70A e 70B para aplicar 133092 um nível de potência ao transdutor ultrassônico para alcançar uma temperatura desejada na lâmina ultrassônica. O gerador 133094 monitora o ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) aplicados para acionar o transdutor ultrassônico. Com base no ângulo de fase Φ, o gerador infere 133096 a temperatura da lâmina ultrassônica com o uso das técnicas aqui descritas em relação às Figuras 66A a 68. O gerador determina 133098 se a temperatura da lâmina ultrassônica está abaixo de uma temperatura mínima desejada mediante comparação da temperatura inferida da lâmina ultrassônica com uma temperatura desejada predeterminada. O gerador então ajusta o nível de potência aplicada ao transdutor ultrassônico com base na comparação. Por exemplo, o processo continua ao longo da ramificação "NÃO" quando a temperatura da lâmina ultrassônica está na ou acima da temperatura mínima desejada e continua ao longo da ramificação "SIM" quando a temperatura da lâmina ultrassônica está abaixo da temperatura mínima desejada. Quando a temperatura da lâmina ultrassônica está abaixo da temperatura mínima desejada, o gerador aumenta 133100 o nível de potência para o transdutor ultrassônico, por exemplo, mediante o aumento dos sinais de tensão Vg(t) e/ou de corrente Ig(t), para elevar a temperatura da lâmina ultrassônica e continua a aumentar o nível de potência aplicada ao transdutor ultrassônico até que a temperatura da lâmina ultrassônica aumente acima da temperatura mínima desejada.[0617] Figure 71 is a logic flow diagram 133090 of a process representing a control program or a logic configuration for controlling the temperature of an ultrasonic blade, in accordance with at least one aspect of the present description. According to the process, the processor or control circuit of the generator or instrument, or both, performs an aspect of a frequency-temperature feedback control algorithm discussed in connection with Figures 70A and 70B to apply 133092 a power level to the ultrasonic transducer to achieve a desired temperature on the ultrasonic blade. The 133094 generator monitors the phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to drive the ultrasonic transducer. Based on the phase angle Φ, the generator infers 133096 the temperature of the ultrasonic blade using the techniques described herein in relation to Figures 66A through 68. The generator determines 133098 whether the temperature of the ultrasonic blade is below a desired minimum temperature by comparing the inferred temperature of the ultrasonic blade with a predetermined desired temperature. The generator then adjusts the level of power applied to the ultrasonic transducer based on the comparison. For example, the process continues along the "NO" branch when the temperature of the ultrasonic blade is at or above the minimum desired temperature and continues along the "YES" branch when the temperature of the ultrasonic blade is below the minimum desired temperature. When the temperature of the ultrasonic blade is below the minimum desired temperature, the generator increases the power level for the ultrasonic transducer, for example, by increasing the voltage signals Vg(t) and/or current Ig(t), to raise the temperature of the ultrasonic blade and continues to increase the level of power applied to the ultrasonic transducer until the temperature of the ultrasonic blade increases above the minimum desired temperature.

Reconhecimento situacionalSituational awareness

[0618] Com referência à Figura 72, é ilustrada uma linha de tempo 5200 representando o reconhecimento situacional de um controlador central, como o controlador cirúrgico central 106 ou 206, por exemplo. A linha de tempo 5200 é um procedimento cirúrgico ilustrativo e as informações contextuais que o hub cirúrgico 106, 206 pode derivar dos dados recebidos das fontes de dados em cada etapa no procedimento cirúrgico. A linha de tempo 5200 representa as etapas típicas que seriam tomadas pelos enfermeiros, cirurgiões, e outro pessoal médico durante o curso de um procedimento de segmentectomia pulmonar, começando com a configuração da sala de operação e terminando com a transferência do paciente para uma sala de recuperação no pós- operatório.[0618] Referring to Figure 72, a timeline 5200 is illustrated representing situational awareness of a central controller, such as the central surgical controller 106 or 206, for example. The timeline 5200 is an illustrative surgical procedure and the contextual information that the surgical hub 106, 206 can derive from the data received from the data sources at each step in the surgical procedure. Timeline 5200 represents the typical steps that would be taken by nurses, surgeons, and other medical personnel during the course of a lung segmentectomy procedure, beginning with setting up the operating room and ending with transferring the patient to an operating room. post-operative recovery.

[0619] O controlador cirúrgico central com reconhecimento situacional 106, 206 recebe dados das origens de dados durante todo o curso do procedimento cirúrgico, incluindo os dados gerados cada vez que o pessoal médico utiliza um dispositivo modular que é pareado com o controlador cirúrgico central 106, 206. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode receber estes dados dos dispositivos modulares emparelhados e de outras fontes de dados e continuamente derivar inferências (isto é, informações contextuais) sobre o procedimento em curso conforme os novos dados são recebidos, como qual etapa do procedimento está sendo executada em qualquer dado momento. O sistema de reconhecimento situacional do hub cirúrgico 106, 206 é capaz de, por exemplo, registrar dados referentes ao procedimento para gerar relatórios, verificar as etapas sendo tomadas pelo pessoal médico, fornecer dados ou avisos (por exemplo, através de uma tela de exibição) que pode ser pertinente para a etapa específica do procedimento, ajustar os dispositivos modulares com base no contexto (por exemplo, ativar monitores, ajustar o campo de visão (FOV) do dispositivo de imageamento médico, ou alterar o nível de energia de um instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF), e assumir qualquer outra ação descrita acima.[0619] The situationally aware surgical core controller 106, 206 receives data from data sources throughout the course of the surgical procedure, including data generated each time medical personnel use a modular device that is paired with the core surgical controller 106 , 206. The central surgical controller 106, 206 may receive this data from the paired modular devices and other data sources and continually derive inferences (i.e., contextual information) about the ongoing procedure as new data is received, such as which step of the procedure is being performed at any given time. The situational awareness system of the surgical hub 106, 206 is capable of, for example, recording data regarding the procedure to generate reports, verifying steps being taken by medical personnel, providing data or warnings (e.g., via a display screen ) that may be pertinent to the specific step of the procedure, adjust modular devices based on context (e.g., activate monitors, adjust the field of view (FOV) of the medical imaging device, or change the power level of an instrument ultrasonic surgical instrument or RF electrosurgical instrument), and take any other action described above.

[0620] Na primeira etapa 5202, neste procedimento ilustrativo, os membros da equipe hospital recuperam o prontuário eletrônico do paciente (PEP) a partir da base de dados do PEP do hospital. Com base nos dados de seleção do paciente no PEP, o hub cirúrgico 106, 206 determina que o procedimento a ser realizado é um procedimento torácico.[0620] In the first step 5202, in this illustrative procedure, hospital staff members retrieve the patient's electronic medical record (EPR) from the hospital's EMR database. Based on the patient selection data in the PEP, the surgical hub 106, 206 determines that the procedure to be performed is a thoracic procedure.

[0621] Na segunda etapa 5204, os membros da equipe escaneiam a entrada dos suprimentos médicos para o procedimento. O hub cirúrgico 106, 206 cruza as referências dos suprimentos escaneados com uma lista de suprimentos que são utilizados em vários tipos de procedimentos e confirma que a mistura dos suprimentos corresponde a um procedimento torácico. Além disso, o hub cirúrgico 106, 206 também é capaz de determinar que o procedimento não é um procedimento de cunha (porque os suprimentos de entrada têm uma ausência de certos suprimentos que são necessários para um procedimento de cunha torácico ou, caso contrário, que os suprimentos de entrada não correspondem a um procedimento de cunha torácico).[0621] In the second step 5204, team members scan the incoming medical supplies for the procedure. The surgical hub 106, 206 cross-references the scanned supplies with a list of supplies that are used in various types of procedures and confirms that the mix of supplies corresponds to a thoracic procedure. Furthermore, the surgical hub 106, 206 is also capable of determining that the procedure is not a wedge procedure (because the input supplies have an absence of certain supplies that are necessary for a thoracic wedge procedure or otherwise that input supplies do not correspond to a thoracic wedge procedure).

[0622] Na terceira etapa 5206, o pessoal médico escaneia a banda do paciente com um escâner que é conectado de maneira comunicável ao hub cirúrgico 106, 206. O hub cirúrgico 106, 206 pode então confirmar a identidade do paciente com base nos dados escaneados.[0622] In the third step 5206, medical personnel scan the patient's band with a scanner that is communicably connected to the surgical hub 106, 206. The surgical hub 106, 206 can then confirm the patient's identity based on the scanned data .

[0623] Na quarta etapa 5208, o pessoal médico liga o equipamento auxiliar. Os equipamentos auxiliares sendo utilizados podem variar de acordo com o tipo de procedimento cirúrgico e as técnicas a serem usadas pelo cirurgião, mas neste caso ilustrativo eles incluem um evacuador de fumaça, um insuflador e um dispositivo de imageamento médico. Quando ativados, os equipamentos auxiliares que são dispositivos modulares podem se emparelhar automaticamente com o hub cirúrgico 106, 206 que está situado dentro de uma vizinhança específica dos dispositivos modulares como parte de seu processo de inicialização. O hub cirúrgico 106, 206 pode então derivar informações contextuais sobre o procedimento cirúrgico por meio da detecção dos tipos de dispositivos modulares que se correspondem com o mesmo durante essa fase pré-operatória ou de inicialização. Neste exemplo em particular, o hub cirúrgico 106, 206 determina que o procedimento cirúrgico é um procedimento VATS (cirurgia torácica vídeo-assistida) baseado nesta combinação específica de dispositivos modulares emparelhados. Com base na combinação dos dados do prontuário eletrônico do paciente (PEP), na lista de suprimentos médicos a serem usados no procedimento, e no tipo de dispositivos modulares que se conectam ao hub, o hub cirúrgico 106, 206 pode, em geral, inferir o procedimento específico que a equipe cirúrgica irá realizar. Depois que o hub cirúrgico 106, 206 reconhece qual procedimento específico está sendo realizado, o hub cirúrgico 106, 206 pode então recuperar as etapas desse processo a partir de uma memória ou a partir da nuvem e então cruzar os dados que subsequentemente recebe das fontes de dados conectadas (por exemplo, dispositivos modulares e dispositivos de monitoramento do paciente) para inferir qual etapa do procedimento cirúrgico a equipe cirúrgica está realizando.[0623] In the fourth step 5208, medical personnel turn on auxiliary equipment. The auxiliary equipment being used may vary depending on the type of surgical procedure and the techniques being used by the surgeon, but in this illustrative case they include a smoke evacuator, an insufflator and a medical imaging device. When activated, auxiliary equipment that is modular devices may automatically pair with the surgical hub 106, 206 that is situated within a specific vicinity of the modular devices as part of its initialization process. The surgical hub 106, 206 can then derive contextual information about the surgical procedure by detecting the types of modular devices that correspond to it during this pre-operative or initialization phase. In this particular example, the surgical hub 106, 206 determines that the surgical procedure is a VATS (video-assisted thoracic surgery) procedure based on this specific combination of paired modular devices. Based on the combination of electronic patient record (EPR) data, the list of medical supplies to be used in the procedure, and the type of modular devices that connect to the hub, the surgical hub 106, 206 can generally infer the specific procedure that the surgical team will perform. Once the surgical hub 106, 206 recognizes which specific procedure is being performed, the surgical hub 106, 206 can then retrieve the steps of that process from a memory or from the cloud and then cross-reference the data it subsequently receives from the data sources. connected data (e.g., modular devices and patient monitoring devices) to infer which step of the surgical procedure the surgical team is performing.

[0624] Na quinta etapa 5210, os membros da equipe fixam os eletrodos do eletrocardiograma (ECG) e outros dispositivos de monitoramento de paciente no paciente. Os eletrodos do ECG e outros dispositivos de monitoramento de paciente são capazes de parear com o hub cirúrgico 106, 206. Conforme o hub cirúrgico 106, 206 começa a receber dados dos dispositivos de monitoramento do paciente, o hub cirúrgico 106, 206 dessa forma confirma que o paciente está na sala de operação.[0624] In the fifth step 5210, team members attach electrocardiogram (ECG) electrodes and other patient monitoring devices to the patient. The ECG electrodes and other patient monitoring devices are capable of pairing with the surgical hub 106, 206. As the surgical hub 106, 206 begins to receive data from the patient monitoring devices, the surgical hub 106, 206 thereby confirms that the patient is in the operating room.

[0625] Na sexta etapa 5212, o pessoal médico induzi a anesthesia no paciente. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que o paciente está sob anestesia com base nos dados dos dispositivos modulares e/ou dos dispositivos de monitoramento de paciente, incluindo os dados de ECG, dados de pressão sanguínea, dados do ventilador, ou combinações dos mesmos, por exemplo. Após a conclusão da sexta etapa 5212, a porção do pré-operatório do procedimento de segmentectomia do pulmão é concluído e a porção operatória se inicia.[0625] In the sixth step 5212, medical personnel induced anesthesia in the patient. The surgical hub 106, 206 may infer that the patient is under anesthesia based on data from the modular devices and/or patient monitoring devices, including ECG data, blood pressure data, ventilator data, or combinations thereof. , for example. After completion of the sixth step 5212, the preoperative portion of the lung segmentectomy procedure is completed and the operative portion begins.

[0626] Na sétima etapa 5214, o pulmão do paciente que está sendo operado é retraído (enquanto a ventilação é chaveada para o pulmão contralateral). O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir a partir dos dados de ventilador que o pulmão do paciente foi retraído, por exemplo. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que a porção operatória do procedimento se iniciou quando ele pode comparar a detecção do colapso do pulmão do paciente nas etapas esperadas do procedimento (que podem ser acessadas ou recuperadas anteriormente) e assim determinar que o retraimento do pulmão é a primeira etapa operatória nesse procedimento específico.[0626] In the seventh step 5214, the lung of the patient being operated on is retracted (while ventilation is switched to the contralateral lung). The surgical hub 106, 206 may infer from the ventilator data that the patient's lung has been retracted, for example. The surgical hub 106, 206 can infer that the operative portion of the procedure has begun when it can compare the detection of the patient's lung collapse to the expected steps of the procedure (which can be accessed or retrieved earlier) and thus determine that the lung collapse is the first operative step in this specific procedure.

[0627] Na oitava etapa 5216, o dispositivo de imageamento medico (por exemplo, um dispositivo de visualização) é inserido e o vídeo a partir do dispositivo de imageamento médico é iniciado. O hub cirúrgico 106, 206 recebe os dados do dispositivo de imageamento médico (isto é, os dados de vídeo ou imagens) através de sua conexão com o dispositivo de imageamento médico. Após o recebimento dos dados do dispositivo de imageamento médico, o hub cirúrgico 106, 206 pode determinar que a porção do procedimento cirúrgico laparoscópico se iniciou. Além disso, o hub cirúrgico 106, 206 pode determinar que o procedimento específico sendo realizado é uma segmentectomia, em vez de uma lobectomia (note que um procedimento de cunha já foi descartado pelo hub cirúrgico 106, 206 com base nos dados recebidos na segunda etapa 5204 do procedimento). Os dados do dispositivo de imageamento médico 124 (A Figura 2) podem ser utilizados para determinar informações contextuais sobre o tipo de procedimento sendo realizado em um número de maneiras diferentes, incluindo mediante a determinação do ângulo no qual o dispositivo de imageamento médico é orientado em relação à visualização da anatomia do paciente, monitorar o número ou dispositivos de imageamento médicos sendo utilizados (isto é, que são ativados e pareados com o centro cirúrgico 106, 206), e monitorar os tipos de dispositivos de visualização utilizados. Por exemplo, uma técnica para realizar uma lobectomia VATS coloca a câmera no canto anterior inferior da cavidade torácica do paciente acima do diafragma, enquanto uma técnica para executar uma segmentectomia VATS coloca a câmera em uma posição intercostal anterior em relação à fissura do segmento. Com o uso de técnicas padrão de reconhecimento ou de aprendizado de máquina, por exemplo, o sistema de reconhecimento situacional pode ser treinado para reconhecer o posicionamento do dispositivo de imageamento médico de acordo com a visualização da anatomia do paciente. Como um outro exemplo, uma técnica para realizar uma lobectomia VATS utiliza um único dispositivo de imageamento médico, enquanto que uma outra técnica para executar uma segmentectomia VATS utiliza múltiplas câmeras. Como ainda um outro exemplo, uma técnica para executar uma segmentectomia VATS utiliza uma fonte de luz infravermelha (que pode ser acoplada de maneira comunicável ao hub cirúrgico como parte do sistema de visualização) para visualizar a fissura do segmento, que não é utilizada em uma lobectomia VATS. Através do rastreamento de qualquer um ou todos dentre esses dados a partir do dispositivo de imageamento médico, o hub cirúrgico 106, 206 pode assim determinar o tipo específico de procedimento cirúrgico sendo realizado e/ou a técnica sendo usada para um tipo específico de procedimento cirúrgico.[0627] In the eighth step 5216, the medical imaging device (e.g., a display device) is inserted and video from the medical imaging device is started. The surgical hub 106, 206 receives data from the medical imaging device (i.e., video or image data) through its connection to the medical imaging device. Upon receipt of data from the medical imaging device, the surgical hub 106, 206 may determine that the laparoscopic portion of the surgical procedure has begun. Additionally, the surgical hub 106, 206 may determine that the specific procedure being performed is a segmentectomy rather than a lobectomy (note that a wedge procedure has already been ruled out by the surgical hub 106, 206 based on data received in the second step 5204 of the procedure). Data from the medical imaging device 124 (Figure 2) can be used to determine contextual information about the type of procedure being performed in a number of different ways, including by determining the angle at which the medical imaging device is oriented in In relation to viewing the patient's anatomy, monitor the number of medical imaging devices being used (i.e., that are activated and paired with the operating room 106, 206), and monitor the types of visualization devices used. For example, a technique for performing a VATS lobectomy places the camera in the lower anterior corner of the patient's thoracic cavity above the diaphragm, while a technique for performing a VATS segmentectomy places the camera in an anterior intercostal position relative to the fissure of the segment. Using standard recognition or machine learning techniques, for example, the situational recognition system can be trained to recognize the positioning of the medical imaging device according to the visualization of the patient's anatomy. As another example, one technique for performing a VATS lobectomy uses a single medical imaging device, while another technique for performing a VATS segmentectomy uses multiple cameras. As yet another example, a technique for performing a VATS segmentectomy uses an infrared light source (which may be communicably coupled to the surgical hub as part of the visualization system) to visualize the cleft segment, which is not used in a VATS lobectomy. By tracking any or all of this data from the medical imaging device, the surgical hub 106, 206 can thus determine the specific type of surgical procedure being performed and/or the technique being used for a specific type of surgical procedure. .

[0628] Na nona etapa 5218 do procedimento, a equipe cirúrgica inicia a etapa de dissecção. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que o cirurgião está no processo de dissecação para mobilizar o pulmão do paciente porque ele recebe dados do gerador de RF ou ultrassônico que indicam que um instrumento de energia está sendo disparado. O hub cirúrgico 106, 206 pode cruzar os dados recebidos com as etapas recuperadas do procedimento cirúrgico para determinar que um instrumento de energia sendo disparado nesse ponto no processo (isto é, após a conclusão das etapas anteriormente discutidas do procedimento) corresponde à etapa de dissecção. Em certos casos, o instrumento de energia pode ser uma ferramenta de energia montada em um braço robótico de um sistema cirúrgico robótico.[0628] In the ninth step 5218 of the procedure, the surgical team begins the dissection stage. The surgical hub 106, 206 can infer that the surgeon is in the process of dissecting to mobilize the patient's lung because it receives data from the RF or ultrasonic generator that indicates that an energy instrument is being fired. The surgical hub 106, 206 may cross-reference the received data with the retrieved steps of the surgical procedure to determine that an energy instrument being fired at that point in the process (i.e., upon completion of the previously discussed steps of the procedure) corresponds to the dissection step. . In certain cases, the power instrument may be a power tool mounted on a robotic arm of a robotic surgical system.

[0629] Na décima etapa 5220 do procedimento, a equipe cirúrgica prossegue até a etapa de ligação. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que o cirurgião está ligando as artérias e veias porque ele recebe os dados do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico indicando que o instrumento está sendo disparado. De modo similar à etapa anterior, o hub cirúrgico 106, 206 pode derivar essa inferência ao cruzar os dados de recepção do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico com as etapas recuperadas no processo. Em certos casos, o instrumento cirúrgico pode ser uma ferramenta cirúrgico montado em um braço robótico de um sistema cirúrgico robótico.[0629] In the tenth step 5220 of the procedure, the surgical team proceeds to the bonding step. The surgical hub 106, 206 can infer that the surgeon is ligating the arteries and veins because it receives data from the surgical stapling and cutting instrument indicating that the instrument is being fired. Similar to the previous step, the surgical hub 106, 206 can derive this inference by crossing the reception data from the surgical stapling and cutting instrument with the steps retrieved in the process. In certain cases, the surgical instrument may be a surgical tool mounted on a robotic arm of a robotic surgical system.

[0630] Na décima primeira etapa 5222, a porção de segmentectomia do procedimento é realizada. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que o cirurgião está transeccionando o parênquima com base nos dados do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico, incluindo os dados de seu cartucho. Os dados do cartucho podem corresponder ao tamanho ou tipo de grampo sendo disparo pelo instrumento, por exemplo. Como diferentes tipos de grampos são utilizados para diferentes tipos de tecidos, os dados do cartucho podem dessa forma indicar o tipo de tecido que está sendo grampeado e/ou transectado. Neste caso, o tipo de grampo que é disparado é utilizado para a parênquima (ou outros tipos similares de tecido), que permite que o hub cirúrgico 106, 206 infira qual porção de segmentectomia do procedimento está sendo realizada.[0630] In the eleventh step 5222, the segmentectomy portion of the procedure is performed. The surgical hub 106, 206 can infer that the surgeon is transecting the parenchyma based on data from the surgical cutting and stapling instrument, including data from its cartridge. Cartridge data may correspond to the size or type of staple being fired by the instrument, for example. As different types of staples are used for different types of tissue, the cartridge data can thus indicate the type of tissue being stapled and/or transected. In this case, the type of staple that is fired is used for parenchyma (or other similar types of tissue), which allows the surgical hub 106, 206 to infer which segmentectomy portion of the procedure is being performed.

[0631] Na décima segunda etapa 5224, a etapa de dissecção do nó é então realizada. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que a equipe cirúrgica está dissecando o nó e realizando um teste de vazamento com base nos dados recebidos do gerador que indica qual instrumento ultrassônico ou de RF está sendo disparado. Para esse procedimento específico, um instrumento de RF ou ultrassônico sendo utilizado depois que o parênquima foi transectado corresponde à etapa de dissecção do nó, que permite que o hub cirúrgico 106, 206 faça essa inferência. Deve ser observado que os cirurgiões regularmente alternam entre os instrumentos de grampeamento cirúrgico/corte e os instrumentos de energia cirúrgica (isto é, de RF ou ultrassônica) dependendo da etapa específica no procedimento porque diferentes instrumentos são melhor adaptados para tarefas específicas. Portanto, a sequência específica na qual os instrumentos de corte/grampeamento e os instrumentos de energia cirúrgica são usados pode indicar qual etapa do procedimento o cirurgião está realizada. Além disso, em certos casos, ferramentas robóticas podem ser utilizadas para uma ou mais etapas em um procedimento cirúrgico e/ou Instrumentos cirúrgico de mão podem ser utilizados para uma ou mais etapas no procedimento cirúrgico. O cirurgião pode alternar entre ferramentas robóticas e instrumentos cirúrgicos de mão e/ou pode usar os dispositivos simultaneamente, por exemplo. Após a conclusão da décima segunda etapa 5224, as incisões são fechadas e a porção do pós-operatório do processo se inicia.[0631] In the twelfth step 5224, the node dissection step is then performed. The surgical hub 106, 206 can infer that the surgical team is dissecting the node and performing a leak test based on data received from the generator that indicates which ultrasonic or RF instrument is being fired. For this specific procedure, an RF or ultrasonic instrument being used after the parenchyma has been transected corresponds to the node dissection step, which allows the surgical hub 106, 206 to make this inference. It should be noted that surgeons regularly switch between surgical stapling/cutting instruments and surgical energy instruments (i.e., RF or ultrasonic) depending on the specific step in the procedure because different instruments are better adapted for specific tasks. Therefore, the specific sequence in which the cutting/stapling instruments and surgical power instruments are used can indicate which step of the procedure the surgeon is performing. Additionally, in certain cases, robotic tools may be used for one or more steps in a surgical procedure and/or handheld surgical instruments may be used for one or more steps in the surgical procedure. The surgeon can switch between robotic tools and handheld surgical instruments and/or can use the devices simultaneously, for example. After completion of the twelfth step 5224, the incisions are closed and the post-operative portion of the process begins.

[0632] Na décima terceira etapa 5226, a anestesia do paciente é revertida. O hub cirúrgico 106, 206 pode inferir que o paciente está emergindo da anestesia com base nos dados de ventilador (isto é, a frequência respiratória do paciente começa a aumentar), por exemplo.[0632] In the thirteenth step 5226, the patient's anesthesia is reversed. The surgical hub 106, 206 may infer that the patient is emerging from anesthesia based on ventilator data (i.e., the patient's respiratory rate begins to increase), for example.

[0633] Finalmente, na décima quarta etapa 5228 é que o pessoal médico remove os vários dispositivos de monitoramento de paciente do paciente. O hub cirúrgico 106, 206 pode, dessa forma, inferir que o paciente está sendo transferido para uma sala de recuperação quando o hub perde os dados de ECG, pressão sanguínea e outros dados dos dispositivos de monitoramento de paciente. Como pode ser visto a partir da descrição deste procedimento ilustrativo, o hub cirúrgico 106, 206 pode determinar ou inferir quando cada etapa de um dado procedimento cirúrgico está ocorrendo de acordo com os dados recebidos das várias fontes de dados que estão comunicavelmente acopladas ao hub cirúrgico 106, 206.[0633] Finally, in the fourteenth step 5228 is that medical personnel remove the various patient monitoring devices from the patient. The surgical hub 106, 206 can thus infer that the patient is being transferred to a recovery room when the hub loses ECG, blood pressure, and other data from the patient monitoring devices. As can be seen from the description of this illustrative procedure, the surgical hub 106, 206 can determine or infer when each step of a given surgical procedure is occurring in accordance with data received from various data sources that are communicably coupled to the surgical hub. 106, 206.

[0634] Consciência situacional é ainda descrito no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Em certos casos, a operação de um sistema cirúrgico robótico, incluindo os vários sistemas cirúrgicos robóticos aqui descritos, por exemplo, pode ser controlada pelo controlador central 106, 206 com base em sua percepção situacional e/ou retroinformação dos componentes da mesma e/ou com base nas informações da nuvem 102.[0634] Situational awareness is further described in US provisional patent application serial no. 62/611,341, entitled INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, filed on December 28, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety. In certain instances, the operation of a robotic surgical system, including the various robotic surgical systems described herein, for example, may be controlled by the central controller 106, 206 based on its situational awareness and/or feedback from components thereof and/or based on information from cloud 102.

Reconhecimento situacional de sistemas eletrocirúrgicosSituational recognition of electrosurgical systems

[0635] Os instrumentos eletrocirúrgicos são utilizados para o tratamento de diversos tipos de tecido mediante a aplicação de energia ao tecido. Conforme descrito em relação às Figuras 22 a 24, um instrumento eletrocirúrgico (por exemplo, os instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108) pode ser conectado a um gerador 1100, e inclui um atuador de extremidade (por exemplo, os atuadores de extremidade 1122, 1124, 1125) configurado para reter e transmitir energia terapêutica ao tecido.[0635] Electrosurgical instruments are used to treat different types of tissue by applying energy to the tissue. As described with respect to Figures 22 to 24, an electrosurgical instrument (e.g., surgical instruments 1104, 1106, 1108) may be connected to a generator 1100, and includes an end actuator (e.g., end actuators 1122, 1124, 1125) configured to retain and transmit therapeutic energy to tissue.

[0636] Em vários aspectos, o atuador de extremidade pode ser utilizado para vedar, soldar ou coagular o tecido como, por exemplo, um vaso sanguíneo, mediante aplicação de energia ao vaso sanguíneo enquanto estiver preso pelo atuador de extremidade. Uma vez que os vasos sanguíneos são, de modo geral, circundados de tecido protetor, o tecido precisa ser separado para expor os vasos sanguíneos para que uma vedação eficaz seja alcançada. Porém, a separação do tecido exige menos energia que a vedação ou coagulação de tecido. Além disso, a quantidade de tecido a ser separada varia dependendo, por exemplo, do local anatômico do vaso sanguíneo, do estado do tecido e do tipo de cirurgia sendo executada.[0636] In various aspects, the end actuator can be used to seal, weld, or coagulate tissue, such as a blood vessel, by applying energy to the blood vessel while it is held by the end actuator. Since blood vessels are generally surrounded by protective tissue, the tissue needs to be separated to expose the blood vessels for an effective seal to be achieved. However, tissue separation requires less energy than tissue sealing or coagulation. Furthermore, the amount of tissue to be separated varies depending, for example, on the anatomical location of the blood vessel, the state of the tissue and the type of surgery being performed.

[0637] Uma técnica de tratamento de um tecido incluindo um vaso sanguíneo envolve a separação e a movimentação da camada muscular interna do vaso sanguíneo afastando-a da camada adventícia antes da vedação e/ou transeção do vaso sanguíneo. Para separar mais eficazmente as camadas de tecido do vaso sanguíneo, uma energia de baixo nível suficiente para separar, porém não coagular nem vedar o tecido, pode ser gerada e transmitida ao tecido. Subsequentemente, uma energia de alto nível é usada para vedar ou coagular o tecido.[0637] A technique for treating a tissue including a blood vessel involves separating and moving the inner muscular layer of the blood vessel away from the adventitial layer before sealing and/or transection of the blood vessel. To more effectively separate tissue layers from the blood vessel, low-level energy sufficient to separate but not coagulate or seal the tissue can be generated and transmitted to the tissue. Subsequently, high-level energy is used to seal or coagulate the tissue.

[0638] Um tratamento com energia bem-sucedido do tecido preso por um atuador de extremidade depende da escolha de um modo de operação adequado da energia para cada estágio de fechamento do atuador de extremidade. Além disso, os estágios de fechamento de um atuador de extremidade podem ser determinados por diversos parâmetros situacionais como, por exemplo, o tipo, o local anatômico e/ou a composição do tecido. Diversos parâmetros situacionais adequados são descritos no item "RECONHECIMENTO SITUACIONAL" em relação à Figura 72.[0638] Successful energy treatment of tissue secured by an end actuator depends on choosing a suitable energy mode of operation for each stage of closure of the end actuator. Furthermore, the closure stages of an extremity actuator can be determined by various situational parameters such as, for example, the type, anatomical location and/or tissue composition. Several suitable situational parameters are described in the item "SITUATIONAL RECOGNITION" in relation to Figure 72.

[0639] Os aspectos da presente descrição apresentam diversos processos para selecionar diferentes modos de energia para diferentes estágios de fechamento de um atuador de extremidade de um instrumento eletrocirúrgico. A seleção pode ser baseada, ao menos em partes, em um ou mais parâmetros situacionais.[0639] Aspects of the present description present various processes for selecting different energy modes for different stages of closing an end actuator of an electrosurgical instrument. The selection may be based, at least in part, on one or more situational parameters.

[0640] Em vários aspectos, a interação do tecido com o atuador de extremidade durante o fechamento oferece um ou mais parâmetros situacionais que podem ser úteis na seleção ou ajuste de um modo de energia para o tratamento do tecido. A Figura 73 ilustra um atuador de extremidade 131000 estendendo-se a partir de um eixo de acionamento 131001 e submetido a movimentos de fechamento para prender o tecido "T". O atuador de extremidade 131000 inclui uma primeira garra 131002 e uma segunda garra 131004. Ao menos uma entre a primeira garra 131002 e a segunda garra 131004 é móvel em relação à outra para prender o tecido entre elas. Em vários aspectos, um estágio de fechamento pode ser definido por uma ou mais posições angulares da primeira garra 131002 em relação à segunda garra 131004, ou uma ou mais distâncias angulares entre a primeira garra 131002 e a segunda garra 131004.[0640] In various aspects, the interaction of the tissue with the end actuator during closure provides one or more situational parameters that may be useful in selecting or adjusting an energy mode for treating the tissue. Figure 73 illustrates an end actuator 131000 extending from a drive shaft 131001 and subjected to closing movements to clamp the "T" fabric. The end actuator 131000 includes a first claw 131002 and a second claw 131004. At least one of the first claw 131002 and the second claw 131004 is movable relative to the other to grip the fabric between them. In various aspects, a closing stage may be defined by one or more angular positions of the first claw 131002 relative to the second claw 131004, or one or more angular distances between the first claw 131002 and the second claw 131004.

[0641] No exemplo da Figura 73, a primeira garra 131002 é móvel em relação à segunda garra 131004 para fazer a transição do atuador de extremidade através de diferentes estágios de fechamento entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre as garras 131002, 131004. A Figura 73 representa dois estágios de fechamento. Em um primeiro estágio de fechamento, a primeira garra 131002 é movimentada a uma distância angular θ1 a partir da configuração aberta.[0641] In the example of Figure 73, the first gripper 131002 is movable relative to the second gripper 131004 to transition the end actuator through different stages of closure between an open configuration and a closed configuration to clamp tissue between the grippers. 131002, 131004. Figure 73 represents two stages of closure. In a first closing stage, the first gripper 131002 is moved an angular distance θ1 from the open configuration.

[0642] O primeiro estágio de fechamento é diretamente seguido de um segundo estágio de fechamento estendendo-se a uma distância angular θ2 a partir da configuração aberta do atuador de extremidade 131000. Embora apenas dois estágios de fechamento sejam representados no exemplo da Figura 73, um atuador de extremidade de acordo com a presente descrição pode ser transicionado através de mais ou menos que dois estágios de fechamento.[0642] The first closing stage is directly followed by a second closing stage extending an angular distance θ2 from the open configuration of end actuator 131000. Although only two closing stages are depicted in the example of Figure 73, An end actuator in accordance with the present description may be transitioned through more or less than two closing stages.

[0643] As Figuras 75A e 75B são diagramas esquemáticos do atuador de extremidade 131000 submetido a movimentos de fechamento para separar, vedar e fazer a transeção do tecido "T". Na Figura 75A, o atuador de extremidade 131000 está em um primeiro estágio de fechamento e um contato inicial com o tecido "T" foi estabelecido. Na Figura 75B, a primeira garra 131002 concluiu o primeiro estágio de fechamento e está prestes a iniciar um segundo estágio de fechamento.[0643] Figures 75A and 75B are schematic diagrams of end actuator 131000 subjected to closing movements to separate, seal and transect the "T" fabric. In Figure 75A, the end actuator 131000 is in a first stage of closure and an initial contact with the "T" fabric has been established. In Figure 75B, the first gripper 131002 has completed the first closing stage and is about to begin a second closing stage.

[0644] Com referência à Figura 74, um gráfico 131010 representa um primeiro ciclo terapêutico 131012 aplicado ao tecido "T" das Figuras 75A e 75B. O tempo é representado no eixo geométrico x, enquanto a amplitude é representada no eixo geométrico y. O primeiro ciclo terapêutico 131012 compreende um modo de energia de separação de tecido inicial que realiza a separação do tecido no primeiro estágio de fechamento mediante aplicação de uma primeira energia ao tecido "T". O primeiro ciclo terapêutico 131012 compreende ainda um modo de energia de vedação de tecido que realiza a vedação do tecido mediante aplicação de uma segunda energia, mais alta que a primeira energia, ao tecido "T" no segundo estágio de fechamento.[0644] Referring to Figure 74, a graph 131010 represents a first therapeutic cycle 131012 applied to the "T" tissue of Figures 75A and 75B. Time is represented on the x axis, while amplitude is represented on the y axis. The first therapeutic cycle 131012 comprises an initial tissue separation energy mode that performs tissue separation in the first closure stage by applying a first energy to the "T" tissue. The first therapeutic cycle 131012 further comprises a tissue sealing energy mode that performs tissue sealing by applying a second energy, higher than the first energy, to the "T" tissue in the second stage of closure.

[0645] Um segundo ciclo terapêutico 131014 é representado também no gráfico 131010 da Figura 74. O segundo ciclo terapêutico 131014 compreende apenas um modo de energia de vedação de tecido. Em outras palavras, no segundo ciclo terapêutico 131014, o modo de energia de vedação de tecido não segue um modo de energia de separação de tecido inicial. O segundo ciclo terapêutico 131014 é adequado para uso em determinadas situações em que a separação do tecido não é necessária.[0645] A second therapeutic cycle 131014 is also represented in graph 131010 of Figure 74. The second therapeutic cycle 131014 comprises only a tissue sealing energy mode. In other words, in the second therapeutic cycle 131014, the tissue sealing energy mode does not follow an initial tissue separation energy mode. Second therapeutic cycle 131014 is suitable for use in certain situations where tissue separation is not necessary.

[0646] A Figura 76 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 131020 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo operacional de energia de um instrumento eletrocirúrgico. O processo 131020 detecta 131022 estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000. O processo 131020 seleciona ainda 131024, entre os modos de energia, a aplicação de diferentes saídas de energia com base nos estágios detectados de fechamento do atuador de extremidade 131000. Em um exemplo, um primeiro modo de energia que aplica uma primeira saída de energia é selecionado em um primeiro estágio de fechamento, enquanto um segundo modo de energia que aplica uma segunda saída de energia, mais alta que a primeira saída de energia, é selecionado em um segundo estágio de fechamento. A primeira saída de energia é suficiente para separar, porém não vedar, o tecido "T", ao passo que a segunda saída de energia é suficiente para vedar o tecido "T".[0646] Figure 76 is a logic flow diagram of a process 131020 depicting a control program or logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument. The process 131020 detects 131022 closing stages of the end actuator 131000. The process 131020 further selects 131024, among the power modes, the application of different power outputs based on the detected closing stages of the end actuator 131000. In an example , a first power mode that applies a first power output is selected in a first closing stage, while a second power mode that applies a second power output, higher than the first power output, is selected in a second closing stage. The first energy output is sufficient to separate, but not seal, the "T" fabric, while the second energy output is sufficient to seal the "T" fabric.

[0647] Em certos aspectos, um ou mais dos processos da presente descrição podem ser executados por um circuito de controle do instrumento eletrocirúrgico como, por exemplo, o circuito de controle 710 do instrumento cirúrgico 700, o circuito de controle 760 do instrumento cirúrgico 750 e/ou o circuito de controle 760 do instrumento cirúrgico 790. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 13, um circuito de controle 500 para executar um ou mais dos processos da presente descrição pode compreender um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplados a ao menos um circuito de memória 504 que armazena instruções de programa, que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute o um ou mais processos. Alternativamente, um ou mais dos processos da presente descrição podem ser executados por um ou mais dentre os circuitos de controle representados nas Figuras 14 e 15. Em certos aspectos, um instrumento eletrocirúrgico pode incluir uma mídia de armazenamento não transitório que armazena um ou mais algoritmos para executar um ou mais dos processos da presente descrição.[0647] In certain aspects, one or more of the processes of the present description may be performed by a control circuit of the electrosurgical instrument such as, for example, the control circuit 710 of the surgical instrument 700, the control circuit 760 of the surgical instrument 750 and/or the control circuit 760 of the surgical instrument 790. In certain aspects, as illustrated in Figure 13, a control circuit 500 for performing one or more of the processes of the present disclosure may comprise one or more processors 502 (e.g., microprocessor , microcontroller) coupled to at least one memory circuit 504 that stores program instructions, which, when executed by processor 502, cause processor 502 to execute the one or more processes. Alternatively, one or more of the processes of the present disclosure may be performed by one or more of the control circuits depicted in Figures 14 and 15. In certain aspects, an electrosurgical instrument may include a non-transient storage medium that stores one or more algorithms. to perform one or more of the processes of the present description.

[0648] A Figura 77 é um outro diagrama de fluxo lógico de um processo 131030 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo operacional de energia de um instrumento eletrocirúrgico. O processo 131030 seleciona um modo operacional a partir de modos operacionais que aplicam diferentes saídas de energia com base em sinais de sensor indicativos de estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000. Em um exemplo, o processo da Figura 77 é executado por um circuito de controle conectado a um ou mais sensores configurados para gerar sinais de sensor indicativos dos estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000. Os sinais de sensor são recebidos 131032 pelo circuito de controle que seleciona um modo operacional de energia a partir de modos operacionais que aplicam diferentes saídas de energia com base nos sinais de sensor recebidos. O circuito de controle, por exemplo, determina 131034 se os sinais de sensor recebidos indicam que o atuador de extremidade 131000 está no primeiro estágio de fechamento. Se for este o caso, o circuito de controle seleciona um primeiro modo operacional que faz com que uma primeira saída de energia seja aplicada 131036 ao tecido "T". Se o sinal de sensor recebido não indicar que o atuador de extremidade está no primeiro estágio de fechamento, o circuito de controle determina ainda 131038 se o sinal de sensor recebido indica que o atuador de extremidade 131000 está no segundo estágio de fechamento. Se for este o caso, o circuito de controle seleciona um segundo modo operacional que faz com que uma segunda saída de energia, mais alta que a primeira saída de energia, seja aplicada 131039 ao tecido "T".[0648] Figure 77 is another logic flow diagram of a process 131030 representing a control program or a logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument. Process 131030 selects an operating mode from operating modes that apply different power outputs based on sensor signals indicative of closing stages of end actuator 131000. In one example, the process of Figure 77 is performed by a control circuit. control connected to one or more sensors configured to generate sensor signals indicative of the closing stages of the end actuator 131000. The sensor signals are received 131032 by the control circuit that selects a power operating mode from operating modes that apply different power outputs based on received sensor signals. The control circuit, for example, determines 131034 whether received sensor signals indicate that the end actuator 131000 is in the first stage of closing. If this is the case, the control circuit selects a first operating mode that causes a first energy output to be applied 131036 to the "T" fabric. If the received sensor signal does not indicate that the end actuator is in the first stage of closing, the control circuit further determines 131038 whether the received sensor signal indicates that the end actuator 131000 is in the second stage of closing. If this is the case, the control circuit selects a second operating mode that causes a second energy output, higher than the first energy output, to be applied 131039 to the "T" fabric.

[0649] Em várias exemplificações, o circuito de controle do instrumento cirúrgico ultrassônico é configurado para fazer com que o transdutor altere a magnitude da saída de energia ultrassônica em resposta à transição do membro de aperto do primeiro estágio de fechamento para o segundo estágio de fechamento.[0649] In various exemplifications, the control circuit of the ultrasonic surgical instrument is configured to cause the transducer to change the magnitude of the ultrasonic energy output in response to the transition of the clamping member from the first closing stage to the second closing stage .

[0650] Em várias exemplificações, o circuito de controle é configurado para correlacionar uma alteração na magnitude da saída de energia para uma transição do primeiro estágio de fechamento para o segundo estágio de fechamento. Em vários exemplos, a segunda saída de energia é suficiente para vedar e coagular o tecido, ao passo que a primeira saída de energia é suficiente para separar o tecido, porém não para vedar tampouco coagular o tecido. Embora apenas dois modos operacionais de energia sejam representados no exemplo da Figura 77, um instrumento eletrocirúrgico de acordo com a presente descrição pode incluir mais ou menos que dois modos operacionais de energia, cada um correspondendo a um estágio de fechamento predeterminado do atuador de extremidade 131000. Em vários exemplos, o modo de separação do tecido é definido por uma amplitude e/ou frequência mais baixas que aquelas do modo de coagulação e vedação do tecido.[0650] In various exemplifications, the control circuit is configured to correlate a change in the magnitude of the power output to a transition from the first closing stage to the second closing stage. In several examples, the second energy output is sufficient to seal and coagulate the tissue, whereas the first energy output is sufficient to separate the tissue but not to seal or coagulate the tissue. Although only two power operating modes are depicted in the example of Figure 77, an electrosurgical instrument in accordance with the present disclosure may include more or less than two power operating modes, each corresponding to a predetermined closure stage of the end actuator 131000 In several examples, the tissue separation mode is defined by a lower amplitude and/or frequency than those of the tissue coagulation and sealing mode.

[0651] A Figura 78 é um outro diagrama de fluxo lógico de um processo 131040 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo operacional de energia do instrumento eletrocirúrgico. O processo 131040 é similar em muitos aspectos ao processo da Figura 76. Além disso, o processo 131040 determina 131042 quando um contato inicial com o tecido "T" é realizado (veja a Figura 75A) conforme a primeira garra 131002 é movimentada através dos estágios de fechamento entre a configuração aberta e a configuração fechada. Mais especificamente, a seleção entre os modos operacionais de energia do instrumento eletrocirúrgico é baseada no estágio de fechamento no qual o contato inicial com o tecido "T" é detectado.[0651] Figure 78 is another logic flow diagram of a process 131040 representing a control program or a logic configuration for selecting a power operating mode of the electrosurgical instrument. Process 131040 is similar in many respects to the process of Figure 76. Additionally, process 131040 determines 131042 when an initial contact with the "T" fabric is made (see Figure 75A) as the first claw 131002 is moved through the stages of closure between the open configuration and the closed configuration. More specifically, the selection between electrosurgical instrument power operating modes is based on the closure stage at which initial contact with the "T" tissue is detected.

[0652] Em vários aspectos, o contato inicial com o tecido pode ser detectado por um circuito de contato de tecido que compreende os primeiros eletrodos de garra e os segundos eletrodos de garra. Os primeiros eletrodos de garra são acoplados a um pólo de uma fonte de energia eletrocirúrgica e os segundos eletrodos de garra são acoplados a um pólo oposto da fonte de energia eletrocirúrgica. Quando o tecido está simultaneamente em contato com os primeiros eletrodos de garra e com os segundos eletrodos de garra, o circuito de contato com o tecido está em uma configuração fechada, possibilitando que um sinal não terapêutico passe entre as garras 131002, 131004.Consequentemente, uma continuidade elétrica é estabelecida entre as garras 131002, 131004, entre as quais está situado o tecido, e nenhuma continuidade elétrica é estabelecida entre as garras 131002, 131004 entre as quais nenhum tecido está situado.[0652] In various aspects, initial tissue contact may be detected by a tissue contact circuit comprising first claw electrodes and second claw electrodes. The first claw electrodes are coupled to one pole of an electrosurgical power source and the second claw electrodes are coupled to an opposite pole of the electrosurgical power source. When the tissue is simultaneously in contact with the first claw electrodes and the second claw electrodes, the tissue contact circuit is in a closed configuration, allowing a non-therapeutic signal to pass between the claws 131002, 131004. Consequently, an electrical continuity is established between the claws 131002, 131004, between which the fabric is situated, and no electrical continuity is established between the claws 131002, 131004 between which no fabric is situated.

[0653] Em vários aspectos, o contato inicial com o tecido é realizado quando as garras 131002, 131004 exercem compressão suficiente sobre o tecido "T" preso entre elas para fazer com que um circuito de detecção "SC" seja fechado.[0653] In various aspects, initial contact with the tissue is made when the claws 131002, 131004 exert sufficient compression on the tissue "T" trapped between them to cause a detection circuit "SC" to be closed.

[0654] A Figura 78A é uma ilustração esquemática de um exemplo de circuito de contato de tecido mostrando a conclusão do circuito após o contato do tecido com um par de placas de contato espaçadas entre si. O contato das garras 131002, 131004 com o tecido "T" fecha um circuito de detecção "SC" que está de outro modo aberto, ao estabelecer contato com um par de placas opostas "P1, P2" fornecidas nas garras 131002, 131004. O fechamento do circuito de detecção "SC" faz com que um sinal de sensor seja transmitido para um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 14, 17 a 19). O sinal de sensor indica que o contato inicial com o tecido foi estabelecido. A Figura 78A e as exemplificações adicionais são ainda descritas na patente US n° 8.181.839, depositada em 27 de junho de 2011, intitulada SURGICAL INSTRUMENT EMPLOYING SENSORS, concedida em 5 de maio de 2012, cuja descrição é aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.[0654] Figure 78A is a schematic illustration of an example tissue contact circuit showing completion of the circuit after tissue contact with a pair of closely spaced contact plates. The contact of the grippers 131002, 131004 with the fabric "T" closes a detection circuit "SC" which is otherwise open, by establishing contact with a pair of opposing plates "P1, P2" provided on the grippers 131002, 131004. Closing the "SC" detection circuit causes a sensor signal to be transmitted to a control circuit (e.g., Figures 13 through 14, 17 through 19). The sensor signal indicates that initial tissue contact has been established. Figure 78A and additional exemplifications are further described in US Patent No. 8,181,839, filed on June 27, 2011, entitled SURGICAL INSTRUMENT EMPLOYING SENSORS, granted on May 5, 2012, the description of which is incorporated herein by reference. in its entirety.

[0655] A Figura 79 é um outro diagrama de fluxo lógico de um processo 131050 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para selecionar um modo operacional de energia de um instrumento eletrocirúrgico com base no estágio de fechamento no qual o contato inicial com o tecido "T" é detectado. O processo 131050 inclui a recepção 131052 do primeiro e do segundo sinal de sensor. Em um exemplo, o processo 131050 é executado por um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 14, 17 a 19) conectado a ao menos um primeiro sensor configurado para gerar sinais de sensor indicativos dos estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000. O circuito de controle é conectado, também, a ao menos um segundo sensor configurado para gerar sinais de sensor indicativos da detecção de um contato inicial com o tecido "T". Os sinais de sensor provenientes do primeiro e do segundo sensor são transmitidos ao circuito de controle.[0655] Figure 79 is another logic flow diagram of a process 131050 depicting a control program or logic configuration for selecting a power operating mode of an electrosurgical instrument based on the closure stage at which initial contact with the "T" tissue is detected. Process 131050 includes receiving 131052 the first and second sensor signals. In one example, process 131050 is performed by a control circuit (e.g., Figures 13-14, 17-19) connected to at least one first sensor configured to generate sensor signals indicative of closing stages of end actuator 131000 The control circuit is also connected to at least one second sensor configured to generate sensor signals indicative of detection of an initial contact with the "T" fabric. The sensor signals coming from the first and second sensors are transmitted to the control circuit.

[0656] O processo 131050 determina ainda 131054 se os primeiros sinais de sensor indicam que o atuador de extremidade 131000 está em um primeiro estágio de fechamento. Se for este o caso, o processo 131050 determina ainda 131056 se os segundos sinais de sensor indicam que um contato inicial com o tecido foi estabelecido.[0656] Process 131050 further determines 131054 whether the first sensor signals indicate that the end actuator 131000 is in a first stage of closing. If this is the case, process 131050 further determines 131056 whether the second sensor signals indicate that an initial contact with the tissue has been established.

[0657] Se os primeiros sinais de sensor indicarem que o atuador de extremidade 131000 está em um primeiro estágio de fechamento, e se os segundos sinais de sensor indicarem que um contato inicial com o tecido foi estabelecido, uma primeira saída de energia é aplicada 131058 ao tecido "T". Em um exemplo, o circuito de controle seleciona um primeiro modo operacional que faz com que a primeira saída de energia seja aplicada 131058 ao tecido "T".[0657] If the first sensor signals indicate that the end actuator 131000 is in a first stage of closure, and if the second sensor signals indicate that an initial contact with the tissue has been established, a first power output is applied 131058 to the "T" fabric. In one example, the control circuit selects a first operating mode that causes the first power output to be applied 131058 to the "T" fabric.

[0658] Contrariamente, se o atuador de extremidade 131000 não estiver no primeiro estágio de fechamento, o processo 131050 determina ainda 131060 se o atuador de extremidade 131000 está no segundo estágio de fechamento. Se for este o caso, o processo 131050 determina ainda 131062 se os segundos sinais de sensor indicam que um contato inicial com o tecido foi estabelecido no segundo estágio de fechamento.[0658] Conversely, if the end actuator 131000 is not in the first closing stage, the process 131050 further determines 131060 whether the end actuator 131000 is in the second closing stage. If this is the case, process 131050 further determines 131062 whether the second sensor signals indicate that an initial contact with the tissue was established in the second stage of closure.

[0659] Se os primeiros sinais de sensor indicarem que o atuador de extremidade 131000 está em um segundo estágio de fechamento, e se os segundos sinais de sensor indicarem que um contato inicial com o tecido foi estabelecido no segundo estágio de fechamento, uma segunda saída de energia, mais alta que a primeira saída de energia, é aplicada 131064 ao tecido "T". Em um exemplo, o circuito de controle seleciona um segundo modo operacional que faz com que a segunda saída de energia seja aplicada 131064 ao tecido "T".[0659] If the first sensor signals indicate that the end actuator 131000 is in a second stage of closure, and if the second sensor signals indicate that an initial contact with the tissue has been established in the second stage of closure, a second output of energy, higher than the first energy output, is applied 131064 to the "T" fabric. In one example, the control circuit selects a second operating mode that causes the second power output to be applied 131064 to the "T" fabric.

[0660] Em outras palavras, uma detecção de um contato inicial com o tecido no primeiro estágio de fechamento faz com que o circuito de controle forneça uma primeira saída de energia ao tecido "T", enquanto uma detecção do contato inicial com o tecido no segundo estágio de fechamento faz com que o circuito de controle forneça uma segunda saída de energia ao tecido "T". Conforme descrito acima, em vários aspectos, a segunda saída de energia é suficiente para vedar e coagular o tecido, ao passo que a primeira saída de energia é suficiente para separar o tecido, porém não para vedar tampouco coagular o tecido.[0660] In other words, a detection of an initial tissue contact in the first closing stage causes the control circuit to provide a first energy output to the tissue "T", while a detection of the initial tissue contact in the second stage of closure causes the control circuit to provide a second power output to the "T" fabric. As described above, in many aspects, the second energy output is sufficient to seal and coagulate the tissue, whereas the first energy output is sufficient to separate the tissue, but not to seal or coagulate the tissue.

[0661] Em vários aspectos, conforme descrito acima com mais detalhes, um estágio de fechamento pode ser definido por uma posição angular, ou uma faixa de posições angulares, da primeira garra 131002 em relação à segunda garra 131004. Em certos casos, o primeiro e o segundo estágio de fechamento podem abranger porções predeterminadas da máxima distância angular entre as garras 131002, 131004 na configuração aberta. Um atuador de extremidade 131000 completa um ciclo de fechamento total ao movimentar a primeira garra 131002 em relação à segunda garra 131004 pela máxima distância angular.[0661] In various aspects, as described in more detail above, a closing stage may be defined by an angular position, or a range of angular positions, of the first claw 131002 relative to the second claw 131004. In certain cases, the first and the second closing stage may span predetermined portions of the maximum angular distance between the jaws 131002, 131004 in the open configuration. An end actuator 131000 completes a full closing cycle by moving the first claw 131002 relative to the second claw 131004 by the maximum angular distance.

[0662] Em um exemplo, o primeiro estágio de fechamento abrange uma primeira distância angular e o segundo estágio de fechamento abrange uma segunda distância angular. Em um exemplo, a primeira e a segunda distância angular são iguais ou ao menos substancialmente iguais. Em um exemplo, a segunda distância angular segue diretamente a primeira distância angular. Alternativamente, em um outro exemplo, a primeira distância angular é espaçada da segunda distância angular. Em um exemplo, a razão entre a primeira distância angular e a segunda distância angular é selecionada de uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 2, por exemplo.[0662] In one example, the first closing stage spans a first angular distance and the second closing stage spans a second angular distance. In one example, the first and second angular distances are equal or at least substantially equal. In one example, the second angular distance directly follows the first angular distance. Alternatively, in another example, the first angular distance is spaced from the second angular distance. In an example, the ratio of the first angular distance to the second angular distance is selected from a range of about 0.5 to about 2, for example.

[0663] Em um exemplo, o primeiro estágio de fechamento abrange a primeira metade da máxima distância angular e o segundo estágio de fechamento abrange a segunda metade da máxima distância angular. Consequentemente, uma detecção de um contato inicial com o tecido em qualquer ponto até 50% do ciclo de fechamento total do atuador de extremidade 131000 resulta na primeira saída de energia, de acordo com o processo 131050, enquanto uma detecção do contato inicial com o tecido em um ponto além da marca de 50% resulta na segunda saída de energia.[0663] In one example, the first closing stage covers the first half of the maximum angular distance and the second closing stage covers the second half of the maximum angular distance. Accordingly, a detection of an initial tissue contact at any point up to 50% of the full closing cycle of the end actuator 131000 results in the first energy output, in accordance with process 131050, while a detection of the initial tissue contact at a point beyond the 50% mark results in the second energy output.

[0664] A posição angular não é a única característica de identificação de um estágio de fechamento do atuador de extremidade 131000. Conforme descrito abaixo em relação à Figura 80, os movimentos de fechamento de um atuador de extremidade 131000 são acionados por um membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. A posição longitudinal do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 é uma outra característica de identificação de um estágio de fechamento. O movimento longitudinal do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 corresponde ao movimento angular da primeira garra 131002 em relação à segunda garra 131004, e é monitorado por um sistema de posicionamento absoluto 7000.[0664] Angular position is not the only identifying characteristic of a closing stage of end actuator 131000. As described below in relation to Figure 80, closing movements of an end actuator 131000 are driven by a drive member longitudinally movable 131110. The longitudinal position of the longitudinally movable drive member 131110 is another identifying feature of a closing stage. The longitudinal movement of the longitudinally movable drive member 131110 corresponds to the angular movement of the first claw 131002 relative to the second claw 131004, and is monitored by an absolute positioning system 7000.

[0665] Em vários exemplos, um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 14, 17 a 19) de um instrumento eletrocirúrgico inclui um meio de armazenamento que armazena, entre outras coisas, informações características dos estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000 como, por exemplo, o ponto de início de um estágio de fechamento, o ponto de término de um estágio de fechamento, a(s) posição(ções) angular(es) da primeira garra 131002 que está(estão) associada(s) a um estágio de fechamento e/ou a(s) posição(ções) longitudinal(ais) do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 que está(estão) associada(s) a um estágio de fechamento.[0665] In various examples, a control circuit (e.g., Figures 13 to 14, 17 to 19) of an electrosurgical instrument includes a storage medium that stores, among other things, information characteristic of the closing stages of the end actuator 131000 such as, for example, the starting point of a closing stage, the ending point of a closing stage, the angular position(s) of the first gripper 131002 that is (are) associated ) to a closing stage and/or the longitudinal position(s) of the longitudinally movable drive member 131110 that is (are) associated with a closing stage.

[0666] Conforme ilustrado na Figura 80, o sistema de posicionamento absoluto 7000 é configurado para rastrear o fechamento do atuador de extremidade 131000. Com base nas informações armazenadas e na saída do sistema de posicionamento absoluto 7000, um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 14, 17 a 19) do instrumento eletrocirúrgico pode determinar os estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000 conforme ele faz a transição entre a configuração aberta e a configuração fechada.[0666] As illustrated in Figure 80, the absolute positioning system 7000 is configured to track the closure of the end actuator 131000. Based on the stored information and the output of the absolute positioning system 7000, a control circuit (e.g., Figures 13-14, 17-19) of the electrosurgical instrument can determine the closing stages of the end actuator 131000 as it transitions between the open configuration and the closed configuration.

[0667] Em certos aspectos, um sistema de acionamento é configurado para aplicar movimentos de acionamento para estimular o atuador de extremidade 131000 através dos estágios de fechamento. O sistema de acionamento pode empregar um motor elétrico 131102. Sob várias formas, o motor 131102 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua com escovas, com uma rotação máxima de, aproximadamente, 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor 131102 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. Uma bateria 1104 (ou "fonte de alimentação" ou "conjunto de baterias"), como uma bateria de íons de Li, por exemplo, pode fornecer energia ao circuito de controle e, por fim, ao motor 131102.[0667] In certain aspects, a drive system is configured to apply drive movements to stimulate the end actuator 131000 through the closing stages. The drive system may employ an electric motor 131102. In various forms, the motor 131102 may be a brushed direct current drive motor, with a maximum rotational speed of approximately 25,000 RPM, for example. In other arrangements, the motor 131102 may include a brushless motor, a wireless motor, a synchronous motor, a stepper motor, or any other suitable type of electric motor. A battery 1104 (or "power supply" or "battery pack"), such as a Li-ion battery, for example, can provide power to the control circuit and ultimately the motor 131102.

[0668] O motor elétrico 131102 pode incluir um eixo de acionamento giratório 7016, que faz interface operacional com um conjunto redutor de engrenagem 7014, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira, de dentes de acionamento em um membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. Em uso, uma polaridade de tensão fornecida pela bateria 1104 pode operar o motor elétrico 131102 em um sentido horário, em que a polaridade de tensão aplicada ao motor elétrico 131102 pela bateria 1104 pode ser invertida de forma a operar o motor elétrico 131102 em um sentido anti- horário. Quando o motor elétrico 131102 é girado em uma direção, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 será acionado axialmente na direção distal "D", fazendo com que a primeira garra 131002 se movimente através dos estágios de fechamento da configuração aberta para a configuração fechada. Quando o motor 131102 é acionado em uma direção giratória oposta, o membro de acionamento 131110 será axialmente ativado na direção proximal "P", fazendo a transição da primeira garra 131002 de volta para a configuração aberta.[0668] The electric motor 131102 may include a rotary drive shaft 7016, which is operationally interfaced with a gear reducer assembly 7014, which is mounted in coupling engagement with a set, or rack, of drive teeth on a drive member. longitudinally movable 131110. In use, a voltage polarity supplied by the battery 1104 can operate the electric motor 131102 in a clockwise direction, wherein the voltage polarity applied to the electric motor 131102 by the battery 1104 can be reversed so as to operate the electric motor 131102 in a counterclockwise direction. When the electric motor 131102 is rotated in one direction, the longitudinally movable drive member 131110 will be driven axially in the distal "D" direction, causing the first claw 131002 to move through the closing stages from the open configuration to the closed configuration. When the motor 131102 is driven in an opposite rotary direction, the drive member 131110 will be axially activated in the proximal "P" direction, transitioning the first claw 131002 back to the open configuration.

[0669] A Figura 80 é um diagrama esquemático de um sistema de posicionamento absoluto 7000 que compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlada pelo microcontrolador 7004 que compreende uma disposição de sensor 7002, de acordo com uma modalidade. Os elementos de circuito elétrico e eletrônico associados ao sistema de posicionamento absoluto 7000 e/ou à disposição de sensor 7002 são apoiados pelo conjunto de placa de circuito de controle. O microcontrolador 7004 compreende genericamente uma memória 7006 e um microprocessador 7008 ("processador") operacionalmente acoplados ao mesmo. O processador 7008 controla um circuito acionador de motor 7010 para controlar a posição e a velocidade do motor 131102. O motor 131102 é operacionalmente acoplado à disposição de sensor 7002 e a uma disposição de sensor de posição absoluta 7012 para fornecer um sinal de posição exclusivo ao microcontrolador 7004 para cada possível localização do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 e, consequentemente, cada possível localização da primeira garra 131002.[0669] Figure 80 is a schematic diagram of an absolute positioning system 7000 comprising a motor drive circuit arrangement controlled by microcontroller 7004 comprising a sensor arrangement 7002, in accordance with one embodiment. The electrical and electronic circuit elements associated with the absolute positioning system 7000 and/or the sensor array 7002 are supported by the control circuit board assembly. The microcontroller 7004 generally comprises a memory 7006 and a microprocessor 7008 ("processor") operatively coupled thereto. The processor 7008 controls a motor driver circuit 7010 to control the position and speed of the motor 131102. The motor 131102 is operatively coupled to the sensor arrangement 7002 and an absolute position sensor arrangement 7012 to provide a unique position signal to the microcontroller 7004 for each possible location of the longitudinally movable drive member 131110 and, consequently, each possible location of the first gripper 131002.

[0670] O sinal de posição exclusivo é fornecido ao microcontrolador 7004 por meio do elemento de retroinformação 7024. Será reconhecido que o sinal de posição exclusivo pode ser um sinal analógico ou valor digital com base na interface entre o sensor de posição 7012 e o microcontrolador 7004. Em um aspecto, a interface entre o sensor de posição 7012 e o microcontrolador 7004 é uma interface periférica serial padrão (SPI) e o sinal de posição exclusivo é um valor digital representando a posição de um elemento sensor 7026 durante uma revolução. O valor representativo da posição absoluta do elemento sensor 7026 durante uma revolução pode ser armazenado na memória 7006. A valor de retroinformação da posição absoluta do elemento sensor 7026 corresponde à posição da primeira garra 131002.[0670] The unique position signal is provided to the microcontroller 7004 through the feedback element 7024. It will be recognized that the unique position signal may be an analog signal or digital value based on the interface between the position sensor 7012 and the microcontroller 7004. In one aspect, the interface between the position sensor 7012 and the microcontroller 7004 is a standard serial peripheral interface (SPI) and the unique position signal is a digital value representing the position of a sensing element 7026 during one revolution. The value representing the absolute position of the sensing element 7026 during one revolution may be stored in memory 7006. The feedback value of the absolute position of the sensing element 7026 corresponds to the position of the first claw 131002.

[0671] Além disso, outro(s) sensor(es) 7018 pode(m) ser fornecido(s) para medir outros parâmetros associados ao sistema de posicionamento absoluto 7000. Podem também ser fornecidos um ou mais indicadores de tela 7020 que podem incluir um componente audível.[0671] Additionally, other sensor(s) 7018 may be provided to measure other parameters associated with the absolute positioning system 7000. One or more screen indicators 7020 may also be provided which may include an audible component.

[0672] Uma disposição de sensor 7002 fornece um sinal de posição exclusivo correspondente à localização do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. O motor elétrico 131102 pode incluir um eixo de acionamento giratório 7016, que faz interface operacional com um conjunto de engrenagem 7014, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira, de dentes de acionamento no membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. O elemento sensor 7026 pode ser operacionalmente acoplado ao conjunto de engrenagem 7014, de modo que uma única revolução do elemento sensor 7026 corresponda a alguma translação longitudinal linear do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110.[0672] A sensor arrangement 7002 provides a unique position signal corresponding to the location of the longitudinally movable drive member 131110. The electric motor 131102 may include a rotary drive shaft 7016, which operationally interfaces with a gear assembly 7014, which is mounted in coupling engagement with a set, or rack, of drive teeth on the longitudinally movable drive member 131110. Sensing element 7026 may be operatively coupled to gear assembly 7014 such that a single revolution of sensing element 7026 corresponds to some linear longitudinal translation of the longitudinally movable drive member 131110.

[0673] A disposição de sensor 7002 para o sistema de posicionamento absoluto 7000 usa um sensor de posição 7012 que gera um sinal de posição exclusivo para cada posição rotacional em uma mesma revolução de um elemento sensor associado ao sensor de posição 7012. Dessa forma, cada revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 7012 é equivalente a um deslocamento linear longitudinal d1 do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. Em outras palavras, d1 é a distância linear longitudinal pela qual o membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução de um elemento sensor acoplado ao membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. Uma série de chaves 7022a a 7022n, onde n é um número inteiro maior que um, pode ser usada sozinha ou em combinação com redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição único por mais de uma revolução do sensor de posição 7012. O estado das chaves 7022a a 7022n é retroalimentado ao microcontrolador 7004, o qual aplica lógica para determinar um sinal de posição exclusivo correspondente ao deslocamento linear longitudinal dl + d2 + ... dn do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110, o que corresponde a uma posição única da primeira garra 131002 entre a configuração aberta e a configuração fechada.[0673] The sensor arrangement 7002 for the absolute positioning system 7000 uses a position sensor 7012 that generates a unique position signal for each rotational position in the same revolution of a sensing element associated with the position sensor 7012. Thus, each revolution of the sensing element associated with the position sensor 7012 is equivalent to a longitudinal linear displacement d1 of the longitudinally movable drive member 131110. In other words, d1 is the longitudinal linear distance by which the longitudinally movable drive member 131110 moves from the point "a" to point "b" after a single revolution of a sensing element coupled to the longitudinally movable drive member 131110. A series of switches 7022a to 7022n, where n is an integer greater than one, may be used alone or in combination with gear reduction to provide a unique position signal for more than one revolution of the position sensor 7012. The state of switches 7022a through 7022n is fed back to the 7004 microcontroller, which applies logic to determine a unique position signal corresponding to the displacement longitudinal linear dl + d2 + ... dn of the longitudinally movable drive member 131110, which corresponds to a unique position of the first claw 131002 between the open configuration and the closed configuration.

[0674] Em várias modalidades, o sensor de posição 7012 da disposição de sensor 7002 pode compreender um ou mais sensores magnéticos, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, uma matriz de elementos de efeito Hall analógicos que emitem uma combinação única de sinais ou valores, dentre outros, por exemplo.[0674] In various embodiments, the position sensor 7012 of the sensor arrangement 7002 may comprise one or more magnetic sensors, an analog rotary sensor such as a potentiometer, an array of analog Hall effect elements that output a unique combination of signals, or values, among others, for example.

[0675] Em vários aspectos, o motor 131102 é substituído por um gatilho manual que aciona manualmente o membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110. O gatilho manual pode fazer parte de uma empunhadura do instrumento cirúrgico ultrassônico. Nesses aspectos, o sistema de posicionamento absoluto 7000 é configurado para rastrear o avanço e a retração manuais do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110.[0675] In various aspects, the motor 131102 is replaced by a manual trigger that manually actuates the longitudinally movable drive member 131110. The manual trigger may form part of a handle of the ultrasonic surgical instrument. In these aspects, the absolute positioning system 7000 is configured to track the manual advancement and retraction of the longitudinally movable drive member 131110.

[0676] Em vários aspectos, o microcontrolador 7004 pode ser programado para executar várias funções, como o controle preciso da velocidade e da posição da primeira garra 131002. Usando as propriedades físicas conhecidas, o microcontrolador 7004 pode ser projetado para determinar a posição da primeira garra 131002 e/ou a taxa de movimento da primeira garra 131002 ao longo de toda sua faixa de movimento, o que pode ser ainda utilizado para determinar um estágio de fechamento atual da primeira garra 131002. Detalhes adicionais referentes ao sistema de posicionamento absoluto são relevados no pedido de patente US n° de série 13/803.210, intitulado SENSOR ARRANGEMENTS FOR ABSOLUTE POSITIONING SYSTEM FOR SURGICAL INSTRUMENTS, e depositado em 14 de março de 2013, que é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.[0676] In various aspects, the microcontroller 7004 can be programmed to perform various functions, such as precisely controlling the speed and position of the first gripper 131002. Using known physical properties, the microcontroller 7004 can be designed to determine the position of the first gripper 131002 and/or the rate of movement of the first gripper 131002 throughout its entire range of motion, which can further be used to determine a current closing stage of the first gripper 131002. Additional details regarding the absolute positioning system are disclosed in US Patent Application Serial No. 13/803,210, entitled SENSOR ARRANGEMENTS FOR ABSOLUTE POSITIONING SYSTEM FOR SURGICAL INSTRUMENTS, and filed on March 14, 2013, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0677] Em certos aspectos, os estágios de fechamento são definidos ou caracterizados por posições predeterminadas que podem ser armazenadas em um meio de armazenamento de um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 15, 17 a 19). O sensor de posição 7012 transmite ao circuito de controle sinais de sensor indicativos da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 ao longo de sua faixa de movimento. Uma vez que a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 corresponde à posição da primeira garra 131002, o circuito de controle pode avaliar um estágio de fechamento do atuador de extremidade 131000 com base nos sinais de sensor recebidos e nos dados de posições predeterminadas armazenados no meio de armazenamento.[0677] In certain aspects, the closure stages are defined or characterized by predetermined positions that can be stored in a storage medium of a control circuit (e.g., Figures 13 to 15, 17 to 19). The position sensor 7012 transmits to the control circuit sensor signals indicative of the position of the longitudinally movable drive member 131110 throughout its range of motion. Since the position of the longitudinally movable drive member 131110 corresponds to the position of the first claw 131002, the control circuit can evaluate a closing stage of the end actuator 131000 based on the received sensor signals and the predetermined position data stored in the storage medium.

[0678] Por exemplo, um primeiro estágio de fechamento pode abranger uma primeira faixa de posições, ao passo que um segundo estágio de fechamento pode abranger uma segunda faixa de posições além da primeira faixa de posições. Consequentemente, os sinais de sensor do sensor de posição 7012 que indicam que a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 está na primeira faixa de posições, fazem com que o processador 7008 determine que o atuador de extremidade 131000 está no primeiro estágio de fechamento e, consequentemente, selecionam um primeiro modo operacional de energia. Por outro lado, os sinais de sensor do sensor de posição 7012 que indicam que a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 está na segunda faixa de posições, fazem com que o processador 7008 determine que o atuador de extremidade 131000 está no segundo estágio de fechamento e, consequentemente, selecionam um segundo modo operacional de energia diferente do primeiro modo operacional de energia. Conforme discutido acima, o segundo modo operacional de energia pode resultar em uma segunda saída de energia que é suficiente para vedar e coagular o tecido, ao passo que o primeiro modo operacional de energia pode resultar em uma primeira saída de energia que é suficiente para separar o tecido, porém não para vedar tampouco coagular o tecido.[0678] For example, a first closing stage may encompass a first range of positions, whereas a second closing stage may encompass a second range of positions in addition to the first range of positions. Accordingly, sensor signals from the position sensor 7012 which indicate that the position of the longitudinally movable drive member 131110 is in the first range of positions, cause the processor 7008 to determine that the end actuator 131000 is in the first closing stage and , consequently, select a first power operating mode. On the other hand, sensor signals from position sensor 7012 which indicate that the position of the longitudinally movable actuating member 131110 is in the second range of positions, cause the processor 7008 to determine that the end actuator 131000 is in the second stage of closure and consequently select a second power operating mode different from the first power operating mode. As discussed above, the second energy operating mode may result in a second energy output that is sufficient to seal and coagulate the tissue, whereas the first energy operating mode may result in a first energy output that is sufficient to separate the tissue, but not to seal or coagulate the tissue.

[0679] Uma outra característica de identificação de estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000 inclui a velocidade de fechamento. O motor 131102 (Figura 80) pode ser configurado para estimular o membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110, o qual aciona a primeira garra 131002 em uma velocidade constante. Entretanto, conforme a primeira garra 131002 interage com o tecido "T", a velocidade de fechamento pode variar dependendo das características de porções do tecido "T" que interagem com a primeira garra 131002. Consequentemente, uma alteração na velocidade de fechamento pode ser uma característica de identificação de estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000. A velocidade de fechamento pode mudar conforme o atuador de extremidade 131000 faz a transição de uma porção de tecido para outra, como, por exemplo, uma transição de uma porção de tecido adequada para separação do tecido até uma porção de tecido adequada para vedação do tecido. A alteração na taxa de movimento da primeira garra 131002 pode indicar a conclusão da separação do tecido, o que precede a vedação e a coagulação do tecido.[0679] Another closing stage identification characteristic of the end actuator 131000 includes the closing speed. The motor 131102 (Figure 80) may be configured to stimulate the longitudinally movable drive member 131110, which drives the first gripper 131002 at a constant speed. However, as the first gripper 131002 interacts with the "T" fabric, the closing speed may vary depending on the characteristics of portions of the "T" fabric that interact with the first gripper 131002. Consequently, a change in the closing speed may be a closing stage identification feature of the end actuator 131000. The closing speed may change as the end actuator 131000 transitions from one tissue portion to another, such as a transition from a suitable tissue portion to separating the fabric to a portion of fabric suitable for sealing the fabric. The change in the rate of movement of the first claw 131002 may indicate completion of tissue separation, which precedes tissue sealing and coagulation.

[0680] Em certos aspectos, os estágios de fechamento são definidos ou caracterizados por taxas predeterminadas de movimento que podem ser armazenadas em um meio de armazenamento de um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 15, 17 a 19). A taxa de movimento do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110, que corresponde à taxa de movimento da primeira garra 131002, pode ser determinada com base nos sinais de sensor do sensor de posição 7012. Em certos aspectos, uma alteração na taxa de movimento do membro de acionamento longitudinalmente móvel 131110 indica uma transição de um primeiro estágio de fechamento para um segundo estágio de fechamento, o que pode fazer com que o circuito de controle mude do primeiro modo operacional de energia para o segundo modo operacional de energia.[0680] In certain aspects, the closure stages are defined or characterized by predetermined rates of movement that can be stored in a storage medium of a control circuit (e.g., Figures 13 to 15, 17 to 19). The rate of movement of the longitudinally movable drive member 131110, which corresponds to the rate of movement of the first claw 131002, can be determined based on sensor signals from the position sensor 7012. In certain aspects, a change in the rate of movement of the member longitudinally movable drive circuit 131110 indicates a transition from a first closing stage to a second closing stage, which may cause the control circuit to switch from the first power operating mode to the second power operating mode.

[0681] Uma outra característica de identificação de estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000 inclui a carga de aperto. Assim como a velocidade de fechamento, a carga exercida pelo atuador de extremidade 131000 sobre o tecido "T" pode mudar dependendo das características de porções do tecido "T" que interagem com a primeira garra 131002. Consequentemente, uma alteração na carga de aperto pode ser uma característica de identificação de estágios de fechamento do atuador de extremidade 131000. A carga de aperto pode mudar conforme o atuador de extremidade 131000 faz a transição de uma porção de tecido para outra, como, por exemplo, uma transição de uma porção de tecido adequada para separação do tecido para uma porção de tecido adequada para vedação do tecido. A alteração na carga de aperto pode indicar a conclusão da separação do tecido, o que precede a vedação e a coagulação do tecido.[0681] Another closing stage identification feature of the end actuator 131000 includes the clamping load. As with the closing speed, the load exerted by the end actuator 131000 on the fabric "T" may change depending on the characteristics of portions of the fabric "T" that interact with the first gripper 131002. Consequently, a change in the clamping load may be an identifying characteristic of closing stages of the end actuator 131000. The clamping load may change as the end actuator 131000 transitions from one portion of fabric to another, e.g., a transition from a portion of fabric suitable for separating the fabric into a portion of fabric suitable for sealing the fabric. The change in clamping load may indicate completion of tissue separation, which precedes tissue sealing and coagulation.

[0682] A Figura 81 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 131070 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para alternar entre modos de operação de energia de um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O processo 131070 compreende detectar 131072 a velocidade de fechamento e a carga de aperto de um atuador de extremidade 131000. A velocidade de fechamento pode ser monitorada pelo sistema de posicionamento absoluto 7000. A carga de aperto pode ser determinada usando-se os sensores 8406, 8408a, 8408b, conforme descrito em relação às Figuras 51 e 52. Os sensores 8406, 8408a, 8408b são eletricamente conectados a um circuito de controle como o circuito de controle 7400 (Figura 49) através de circuitos de interface. O processo 131070 inclui ainda determinar 131074 se a velocidade de fechamento foi modificada além de um limite predeterminado. Um meio de armazenamento do circuito de controle que realiza o processo 131070 pode armazenar um valor do limite predeterminado. A velocidade de fechamento atual pode ser comparada ao limite predeterminado para determinar se a velocidade de fechamento atual atinge ou ultrapassa o limite predeterminado. O processo 131070 determina 131076 também se a carga de aperto foi modificada além de um limite predeterminado. Um meio de armazenamento do circuito de controle que executa o processo 131070 pode armazenar um valor do limite predeterminado. A carga de aperto atual pode ser comparada ao limite predeterminado para determinar se a carga de aperto atual atinge ou ultrapassa o limite predeterminado. Uma ocorrência de qualquer um dos dois eventos faz com que o processo 131070 mude 131078 de um modo de energia de separação de tecido para um modo de energia de vedação de tecido.[0682] Figure 81 is a logic flow diagram of a process 131070 representing a control program or a logic configuration for switching between power operating modes of an electrosurgical instrument, in accordance with at least one aspect of the present description. The process 131070 comprises detecting 131072 the closing speed and clamping load of an end actuator 131000. The closing speed can be monitored by the absolute positioning system 7000. The clamping load can be determined using sensors 8406, 8408a, 8408b, as described with respect to Figures 51 and 52. Sensors 8406, 8408a, 8408b are electrically connected to a control circuit such as control circuit 7400 (Figure 49) through interface circuits. Process 131070 further includes determining 131074 whether the closing speed has been modified beyond a predetermined limit. A storage means of the control circuit carrying out process 131070 may store a predetermined threshold value. The current closing speed may be compared to the predetermined limit to determine whether the current closing speed reaches or exceeds the predetermined limit. Process 131070 also determines 131076 whether the clamping load has been modified beyond a predetermined limit. A storage medium of the control circuit executing process 131070 may store a predetermined threshold value. The current clamping load can be compared to the predetermined limit to determine whether the current clamping load reaches or exceeds the predetermined limit. An occurrence of either of the two events causes the process 131070 to switch 131078 from a tissue separation energy mode to a tissue sealing energy mode.

[0683] Em diversos casos, o atuador de extremidade 131000 pode estar sob a forma de um atuador de extremidade ultrassônico adaptado para uso com um instrumento cirúrgico ultrassônico 1104, um atuador de extremidade de RF adaptado para uso com um instrumento eletrocirúrgico de RF 1106, ou um atuador de extremidade combinado adaptado para uso com um instrumento cirúrgico multifuncional 1108, conforme descrito em relação às Figuras 17 a 19, 22 a 24. Quaisquer dos instrumentos 1104, 1106, 1108 podem ser configurados para executar um ou mais dos processos 131020, 131030, 131040, 131050,131070, conforme descrito acima.[0683] In various cases, the end actuator 131000 may be in the form of an ultrasonic end actuator adapted for use with an ultrasonic surgical instrument 1104, an RF end actuator adapted for use with an RF electrosurgical instrument 1106, or a combined end actuator adapted for use with a multifunctional surgical instrument 1108, as described with respect to Figures 17 to 19, 22 to 24. Any of the instruments 1104, 1106, 1108 can be configured to perform one or more of the processes 131020, 131030, 131040, 131050,131070, as described above.

[0684] Nos exemplos em que o atuador de extremidade 131000 está sob a forma de um atuador de extremidade ultrassônico, as garras 131002, 131004 podem estar sob a forma de um membro de aperto e uma lâmina ultrassônica. O membro de preensão pode ser movido em relação à lâmina ultrassônica para prender o tecido entre eles. Conforme descrito acima com mais detalhes, o gerador ultrassônico pode ser ativado para aplicar potência a um transdutor ultrassônico que está acusticamente acoplado à lâmina ultrassônica por meio de um guia de onda ultrassônico.[0684] In examples where the end actuator 131000 is in the form of an ultrasonic end actuator, the grippers 131002, 131004 may be in the form of a gripping member and an ultrasonic blade. The gripping member can be moved relative to the ultrasonic blade to clamp the tissue between them. As described above in more detail, the ultrasonic generator can be activated to apply power to an ultrasonic transducer that is acoustically coupled to the ultrasonic blade via an ultrasonic waveguide.

[0685] Em vários aspectos, uma primeira frequência ultrassônica pode ser definida inicialmente, durante um primeiro estágio de fechamento, para separar mecanicamente a camada de tecido muscular de um vaso antes da aplicação de uma segunda frequência ultrassônica, durante um segundo estágio de fechamento, para cortar e vedar o vaso.[0685] In various aspects, a first ultrasonic frequency may be set initially, during a first stage of closure, to mechanically separate the muscle tissue layer of a vessel before applying a second ultrasonic frequency, during a second stage of closure, to cut and seal the vessel.

[0686] Um módulo gerador ultrassônico é programado para fornecer uma primeira frequência de acionamento f1 durante um primeiro estágio de fechamento, em que a primeira frequência f1 está significativamente fora de ressonância, por exemplo, fo/2, 2fo ou outras frequências ressonantes estruturais, em que fo é a frequência de ressonância (por exemplo, 55,5 kHz). A primeira frequência f1 fornece um baixo nível de ação de vibração mecânica para a lâmina ultrassônica que, associada à força de aperto, separa mecanicamente a camada de tecido muscular (subterapêutica) do vaso sem gerar aquecimento significativo que, de modo geral, ocorre na ressonância. Durante um segundo estágio de fechamento, o módulo gerador ultrassônico é programado para trocar automaticamente a frequência de acionamento para a frequência de ressonância fo para a fazer a transeção e a vedação do vaso.[0686] An ultrasonic generator module is programmed to provide a first drive frequency f1 during a first closing stage, wherein the first frequency f1 is significantly out of resonance, e.g., fo/2, 2fo or other structural resonant frequencies, where fo is the resonant frequency (e.g. 55.5 kHz). The first frequency f1 provides a low level of mechanical vibration action for the ultrasonic blade which, associated with the clamping force, mechanically separates the muscular tissue layer (subtherapeutic) from the vessel without generating significant heating that, in general, occurs in resonance . During a second closing stage, the ultrasonic generator module is programmed to automatically switch the drive frequency to the fo resonance frequency to transect and seal the vessel.

[0687] Em vários aspectos, o instrumento cirúrgico ultrassônico está conectado a um controlador cirúrgico central que interage com um sistema baseado na nuvem, conforme descrito em relação às Figuras 1 a 11. Nesses casos, o circuito de controle do instrumento eletrocirúrgico pode receber entradas referentes a diversos parâmetros situacionais coletados pelo controlador cirúrgico central e/ou pelo sistema baseado na nuvem. Essas entradas podem ser úteis na seleção de um modo de energia de funcionamento adequado. Além disso, os níveis de energia gerados pelo transdutor podem ser especificamente ajustados ao tipo de tecido sendo tratado. Os parâmetros situacionais incluem, mas não se limitam ao tipo de tecido, localização anatômica do tecido e/ou composição do tecido. Por exemplo, a energia necessária para a separação de tecido no fígado ou outros órgãos sólidos pode ser diferente daquela para outros órgãos. Além disso, os níveis de energia para a separação de tecido podem ser mais altos para acomodar adesões de tecido ou outro tecido conjuntivo não fixo, conforme relatado pelo controlador cirúrgico central. Detalhes adicionais sobre o reconhecimento situacional do controlador cirúrgico central, do sistema baseado na nuvem e de diversos instrumentos cirúrgicos são descritos no item "RECONHECIMENTO SITUACIONAL".[0687] In various aspects, the ultrasonic surgical instrument is connected to a central surgical controller that interacts with a cloud-based system as described with respect to Figures 1 through 11. In such cases, the electrosurgical instrument control circuit may receive inputs referring to various situational parameters collected by the central surgical controller and/or the cloud-based system. These inputs can be helpful in selecting a suitable operating power mode. Additionally, the energy levels generated by the transducer can be specifically tailored to the type of tissue being treated. Situational parameters include, but are not limited to, tissue type, tissue anatomical location, and/or tissue composition. For example, the energy required for tissue separation in the liver or other solid organs may be different from that for other organs. Additionally, energy levels for tissue separation may be higher to accommodate tissue adhesions or other unfixed connective tissue, as reported by the central surgical controller. Additional details about the situational awareness of the central surgical controller, the cloud-based system and various surgical instruments are described in the item "SITUATIONAL RECOGNITION".

Controle de diferentes sistemas eletromecânicos de um instrumento eletrocirúrgicoControl of different electromechanical systems of an electrosurgical instrument

[0688] Diversos instrumentos cirúrgicos incluem atuadores de extremidade que prendem o tecido e aplicam energia de RF, energia ultrassônica ou a combinação de energia de RF e energia ultrassônica ao tecido preso, conforme descrito em relação às Figuras 22 a 24. O tratamento ideal do tecido é realizado modulando-se cuidadosamente a aplicação de energia ao tecido e a compressão do tecido, ações essas realizadas por sistemas separados que, no entanto, influenciam o efeito um do outro sobre tecido. Por exemplo, a aplicação de energia ao tecido pode ser influenciada pelo teor de água do tecido que é influenciado pela compressão aplicada ao tecido. Aumentando-se a compressão aplicada ao tecido, aumenta-se a velocidade que o teor de água do tecido sai do tecido preso pelo atuador de extremidade que, por sua vez, influencia a condutividade do tecido.[0688] Various surgical instruments include end actuators that clamp tissue and apply RF energy, ultrasonic energy, or the combination of RF energy and ultrasonic energy to the trapped tissue, as described in relation to Figures 22 to 24. Optimal treatment of tissue is accomplished by carefully modulating the application of energy to the tissue and the compression of the tissue, actions performed by separate systems that nevertheless influence each other's effect on tissue. For example, the application of energy to the tissue can be influenced by the water content of the tissue which is influenced by the compression applied to the tissue. Increasing the compression applied to the fabric increases the speed at which the water content of the fabric leaves the fabric held by the end actuator which, in turn, influences the conductivity of the fabric.

[0689] Aspectos da presente descrição fornecem diversos processos para modular os sistemas de um instrumento eletrocirúrgico que atuam separadamente sobre o tecido, mas, no entanto, têm impactos interrelacionados sobre o tecido. O uso do mesmo parâmetro para modular sistemas separados de um instrumento eletrocirúrgico que têm impactos interrelacionados sobre o tecido garante a consistência do efeito dos sistemas sobre o tecido. Em outras palavras, confiar no mesmo parâmetro para coordenar o funcionamento desses sistemas possibilita um efeito mais bem correlacionado sobre o tecido.[0689] Aspects of the present description provide various processes for modulating systems of an electrosurgical instrument that act separately on tissue, but nevertheless have interrelated impacts on tissue. Using the same parameter to modulate separate systems of an electrosurgical instrument that have interrelated impacts on tissue ensures consistency of the systems' effect on tissue. In other words, relying on the same parameter to coordinate the functioning of these systems allows for a better correlated effect on the tissue.

[0690] Em certos aspectos, um ou mais dentre os processos da presente descrição podem ser executados por um circuito de controle de um instrumento eletrocirúrgico como, por exemplo, o circuito de controle 710 do instrumento cirúrgico 700 e/ou o circuito de controle 760 dos instrumentos cirúrgicos 750, 790. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 13, um circuito de controle para executar o um ou mais processos pode compreender um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplados a ao menos um circuito de memória 504 que armazena instruções de programa, que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute o um ou mais processos. Alternativamente, o um ou mais processos pode ser executado por um ou mais dentre os circuitos de controle representados nas Figuras 14 e 15. Em certos aspectos, um instrumento eletrocirúrgico pode incluir uma mídia de armazenamento não transitório que armazena um ou mais algoritmos para executar o um ou mais processos.[0690] In certain aspects, one or more of the processes of the present description may be performed by a control circuit of an electrosurgical instrument, such as, for example, the control circuit 710 of the surgical instrument 700 and/or the control circuit 760 of surgical instruments 750, 790. In certain aspects, as illustrated in Figure 13, a control circuit for executing the one or more processes may comprise one or more processors 502 (e.g., microprocessor, microcontroller) coupled to at least one control circuit. memory 504 that stores program instructions, which, when executed by processor 502, cause processor 502 to execute the one or more processes. Alternatively, the one or more processes may be performed by one or more of the control circuits depicted in Figures 14 and 15. In certain aspects, an electrosurgical instrument may include a non-transitory storage medium that stores one or more algorithms for executing the one or more processes.

[0691] A Figura 82 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 131100 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para modular os sistemas de um instrumento cirúrgico (por exemplo, os instrumentos cirúrgicos 700, 750, 790, 1104, 1106, 1108) de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O processo 131100 monitora 131101 um parâmetro do instrumento cirúrgico. Em vários exemplos, o instrumento eletrocirúrgico inclui um atuador de extremidade 131000. Em determinados exemplos, o parâmetro é uma impedância do tecido preso pelo atuador de extremidade 131000. Em um outro exemplo, o parâmetro é uma temperatura do tecido preso.[0691] Figure 82 is a logic flow diagram of a process 131100 depicting a control program or logic configuration for modulating the systems of a surgical instrument (e.g., the surgical instruments 700, 750, 790, 1104, 1106, 1108) in accordance with at least one aspect of the present description. Process 131100 monitors 131101 a parameter of the surgical instrument. In several examples, the electrosurgical instrument includes an end actuator 131000. In certain examples, the parameter is an impedance of the tissue clamped by the end actuator 131000. In another example, the parameter is a temperature of the tissue clamped.

[0692] O processo 131100 realiza ainda uma alteração 131104 na energia aplicada ao tecido em resposta ao fato de atingir ou ultrapassar 131106 um limite superior predeterminado do parâmetro. O processo 131100 realiza ainda uma alteração 131108 na energia aplicada a um motor (por exemplo, os motores 603, 704a, 754) do instrument cirúrgico em resposta ao fato de atingir ou ultrapassar 131109 um limite inferior predeterminado do parâmetro. O motor é operacionalmente acoplado ao atuador de extremidade 131000, de modo que a energia aplicada ao motor faz com que o motor faça a transição o atuador de extremidade 131000 em direção à configuração fechada. Consequentemente, o processo 131100 realiza uma alteração no fechamento do atuador de extremidade em resposta ao fato de atingir ou ultrapassar 131109 um limite inferior predeterminado do parâmetro.[0692] Process 131100 further makes a change 131104 in the energy applied to the tissue in response to reaching or exceeding 131106 a predetermined upper limit of the parameter. Process 131100 further makes a change 131108 in the energy applied to a motor (e.g., motors 603, 704a, 754) of the surgical instrument in response to reaching or exceeding 131109 a predetermined lower limit of the parameter. The motor is operatively coupled to the end actuator 131000, such that power applied to the motor causes the motor to transition the end actuator 131000 toward the closed configuration. Accordingly, process 131100 makes a change in closure of the end actuator in response to reaching or exceeding 131109 a predetermined lower limit of the parameter.

[0693] No exemplo da Figura 82, a modificação no fechamento do atuador de extremidade é realizada modificando-se a energia aplicada ao motor. Em outras instâncias, a modificação no fechamento do atuador de extremidade pode ser realizada de maneira diferente através de um conjunto de caixa de engrenagens, por exemplo. Um mecanismo de embreagem pode ser configurado para engatar ou desengatar o conjunto de caixa de engrenagens para aumentar ou reduzir a velocidade de acoplamento de um eixo de acionamento ao motor e, por sua vez, realiza a modificação desejada no fechamento do atuador de extremidade.[0693] In the example of Figure 82, the modification in closing the end actuator is carried out by modifying the energy applied to the motor. In other instances, the modification to the end actuator closure may be accomplished differently via a gearbox assembly, for example. A clutch mechanism may be configured to engage or disengage the gearbox assembly to increase or reduce the speed of coupling a drive shaft to the engine and, in turn, perform the desired modification in closing the end actuator.

[0694] Em situações em que a impedância do tecido (Z) é o parâmetro monitorado, a impedância do tecido (Z) pode ser monitorada por um ou mais sensores, conforme descrito em relação às Figuras 18, 19, 21, 78A. Por exemplo, o atuador de extremidade 131000 pode ser equipado com o circuito de contato de tecido da Figura 78A, em que o tecido "T" está preso entre as placas P1, P2. A impedância do tecido (Ztecido) pode ser calculada com base na fórmula:em que V é a tensão, I é a corrente, e Zcircuito de detecção é uma impedância predeterminada do circuito de detecção "SC", conforme ilustrado na Figura 78A. Em vários exemplos, conforme ilustrado em relação à Figura 21, a impedância do tecido (Z) pode ser medida dividindo-se a saída do segundo circuito de detecção de tensão 924 pelo circuito de detecção de corrente 914.[0694] In situations where tissue impedance (Z) is the monitored parameter, tissue impedance (Z) may be monitored by one or more sensors, as described in relation to Figures 18, 19, 21, 78A. For example, end actuator 131000 may be equipped with the fabric contact circuit of Figure 78A, wherein the fabric "T" is clamped between plates P1, P2. The tissue impedance (Ztissue) can be calculated based on the formula: where V is the voltage, I is the current, and Zdetection circuit is a predetermined impedance of the "SC" detection circuit, as illustrated in Figure 78A. In several examples, as illustrated with reference to Figure 21, tissue impedance (Z) can be measured by dividing the output of the second voltage sensing circuit 924 by the current sensing circuit 914.

[0695] Em situações em que a impedância do tecido (Z) é o parâmetro monitorado, a impedância do tecido (Z) pode ser monitorada por um ou mais sensores de temperatura. Alternativamente, a temperatura do tecido pode ser determinada, conforme descrito acima em relação às Figuras 51 a 53, em que um circuito flexível 8412 pode compreender sensores de temperatura embutidos em uma ou mais camadas do circuito flexível 8412. O um ou mais sensores de temperatura podem ser dispostos de maneira simétrica ou assimétrica, e fornecer retroinformação de temperatura do tecido 8410 para circuitos de controle de um circuito de acionamento ultrassônico e/ou um circuito de acionamento de RF. Em outros exemplos, conforme ilustrado em relação às Figuras 66A e 66B, uma alteração no ângulo de fase Φ e/ou na frequência de acionamento do gerador pode ser utilizada como uma medição indireta ou inferida da temperatura de uma lâmina ultrassônica, que, por sua vez, pode ser utilizada para estimar ou inferir a temperatura do tecido preso entre a lâmina ultrassônica e o membro de aperto de um atuador de extremidade ultrassônico.[0695] In situations where tissue impedance (Z) is the monitored parameter, tissue impedance (Z) may be monitored by one or more temperature sensors. Alternatively, the tissue temperature may be determined, as described above in relation to Figures 51 to 53, wherein a flexible circuit 8412 may comprise temperature sensors embedded in one or more layers of the flexible circuit 8412. The one or more temperature sensors may be arranged symmetrically or asymmetrically, and provide tissue temperature feedback 8410 to control circuits of an ultrasonic drive circuit and/or an RF drive circuit. In other examples, as illustrated in relation to Figures 66A and 66B, a change in phase angle Φ and/or generator drive frequency can be used as an indirect or inferred measurement of the temperature of an ultrasonic blade, which in turn Instead, it can be used to estimate or infer the temperature of tissue trapped between the ultrasonic blade and the clamping member of an ultrasonic end actuator.

[0696] A Figura 83 é um outro diagrama de fluxo lógico de um processo 131120 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para modular sistemas de um instrumento eletrocirúrgico (por exemplo, os instrumentos cirúrgicos 700, 750, 790, 1104, 1108) de acordo com ao menos um aspecto da presentedescrição. O processo 131120 monitora 131121 um parâmetro associado ao instrumento eletrocirúrgico. Conforme descrito acima em relação ao processo 131120, o parâmetro pode ser uma impedância ou uma temperatura associada ao instrumento eletrocirúrgico. O processo 131120 realiza ainda uma alteração 131124 em um primeiro sistema eletromecânico do instrumento eletrocirúrgico em resposta ao fato de atingir ou ultrapassar 131126 um limite superior predeterminado do parâmetro. O processo 131120 realiza ainda uma alteração 131128 em um segundo sistema eletromecânico do instrumento eletrocirúrgico, diferente do primeiro sistema eletromecânico, em resposta ao fato de atingir ou ultrapassar 131129 um limite inferior predeterminado do parâmetro.[0696] Figure 83 is another logic flow diagram of a process 131120 representing a control program or a logic configuration for modulating systems of an electrosurgical instrument (e.g., surgical instruments 700, 750, 790, 1104, 1108) according to at least one aspect of the present description. Process 131120 monitors 131121 a parameter associated with the electrosurgical instrument. As described above in relation to process 131120, the parameter may be an impedance or a temperature associated with the electrosurgical instrument. Process 131120 further performs a change 131124 to a first electromechanical system of the electrosurgical instrument in response to reaching or exceeding 131126 a predetermined upper limit of the parameter. Process 131120 further performs a change 131128 to a second electromechanical system of the electrosurgical instrument, different from the first electromechanical system, in response to reaching or exceeding 131129 a predetermined lower limit of the parameter.

[0697] A Figura 84 é um gráfico 131130 que ilustra a implementação do processo 131120 em relação a um instrumento cirúrgico ultrassônico incluindo o atuador de extremidade ultrassônico 1122 da Figura 23, por exemplo. O primeiro sistema eletromecânico é representado pelo transdutor 1120 e pela lâmina ultrassônica 1128 que está acusticamente acoplada ao transdutor ultrassônico 1120 por meio de um guia de onda. O transdutor ultrassônico 1120 pode ser energizado com o gerador 1100. Quando acionada pelo transdutor ultrassônico 1120, a lâmina ultrassônica 1128 pode vibrar e, quando colocada em contato com o tecido, pode cortar e/ou coagular o mesmo, conforme descrito aqui.[0697] Figure 84 is a graph 131130 illustrating the implementation of process 131120 in relation to an ultrasonic surgical instrument including the ultrasonic end actuator 1122 of Figure 23, for example. The first electromechanical system is represented by the transducer 1120 and the ultrasonic blade 1128 which is acoustically coupled to the ultrasonic transducer 1120 through a waveguide. The ultrasonic transducer 1120 can be energized with the generator 1100. When driven by the ultrasonic transducer 1120, the ultrasonic blade 1128 can vibrate and, when placed in contact with tissue, can cut and/or coagulate the same, as described here.

[0698] O segundo sistema eletromecânico é representado por um braço de aperto acionado por motor 1140 do atuador de extremidade 1122. O movimento motorizado de um braço de aperto de um instrumento cirúrgico ultrassônico é descrito com mais detalhes em relação às Figuras 46 a 50. O braço de aperto 1140 pode ser operacionalmente acoplado a um motor, o qual pode acionar o braço de aperto 1140 para fazer a transição do atuador de extremidade 1122 entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre o braço de aperto 1122 e a lâmina ultrassônica 1128.[0698] The second electromechanical system is represented by a motor-driven clamping arm 1140 of the end actuator 1122. The motorized movement of a clamping arm of an ultrasonic surgical instrument is described in more detail in relation to Figures 46 to 50. The clamping arm 1140 may be operatively coupled to a motor, which may drive the clamping arm 1140 to transition the end actuator 1122 between an open configuration and a closed configuration to clamp the fabric between the clamping arm 1122 and the 1128 ultrasonic blade.

[0699] Com referência à Figura 84, o gráfico 131130 inclui três gráficos 131132, 131134, 131136 que ilustram a impedância do tecido (Z), a potência (P) e a força (F) plotadas no eixo geométrico Y em função do tempo (t) no eixo geométrico X. A força (F) é determinada em uma porção distal (ponta) do atuador de extremidade 1122. Os limites superior e inferior são definidos no gráfico de impedância 131132. Em t1 e t4, a potência (P) é ajustada no gráfico de potência 131134 conforme a impedância (Z) atinge ou ultrapassa o limite superior definido no gráfico de impedância 131132. Consequentemente, a energia aplicada ao transdutor 1120 do primeiro sistema eletrocirúrgico é regida pelo limite superior do parâmetro de impedância (Z). Em t2 e t3, as forças da ponta (F) são ajustadas no gráfico de força 131136 conforme o valor de impedância atinge ou ultrapassa o limite inferior definido no gráfico de impedância 131132. Consequentemente, as forças exercidas pelo membro de aperto 1122 sobre o tecido são regidas pelo limite inferior do parâmetro de impedância (Z).[0699] Referring to Figure 84, graph 131130 includes three graphs 131132, 131134, 131136 illustrating tissue impedance (Z), power (P), and force (F) plotted on the Y axis as a function of time (t) on the ) is adjusted in the power graph 131134 as the impedance (Z) reaches or exceeds the upper limit defined in the impedance graph 131132. Consequently, the power applied to the transducer 1120 of the first electrosurgical system is governed by the upper limit of the impedance parameter (Z ). At t2 and t3, the tip forces (F) are adjusted in the force chart 131136 as the impedance value reaches or exceeds the lower limit defined in the impedance chart 131132. Consequently, the forces exerted by the clamping member 1122 on the tissue are governed by the lower limit of the impedance parameter (Z).

[0700] Em vários exemplos, a corrente (I) fornecida ao motor pode ser alterada conforme a impedância do tecido (Z) atinge ou ultrapassa o limite inferior com o propósito de realizar uma alteração nas forças exercidas pelo membro de aperto 1122 sobre o tecido. Em ao menos um exemplo, a corrente do motor (I) pode ser aumentada para aumentar as forças de aperto aplicadas ao tecido conforme a impedância do tecido (Z) atinge ou ultrapassa o limite inferior predeterminado, conforme ilustrado na Figura 84.[0700] In various examples, the current (I) supplied to the motor may be changed as the tissue impedance (Z) reaches or exceeds the lower limit for the purpose of effecting a change in the forces exerted by the clamping member 1122 on the tissue . In at least one example, the motor current (I) can be increased to increase the clamping forces applied to the tissue as the tissue impedance (Z) reaches or exceeds the predetermined lower limit, as illustrated in Figure 84.

[0701] Devido ao movimento de articulação do braço de aperto de um instrumento cirúrgico ultrassônico, mais compressão de tecido é aplicada ao tecido posicionado proximalmente entre as garras do que ao tecido posicionado distalmente entre as garras. A menor compressão do tecido em uma porção distal das garras pode reduzir o fluxo de calor ao tecido na porção distal das garras abaixo de um nível limite necessário para um tratamento eficaz do tecido.[0701] Due to the pivoting movement of the gripping arm of an ultrasonic surgical instrument, more tissue compression is applied to tissue positioned proximally between the claws than to tissue positioned distally between the claws. Less compression of the tissue in a distal portion of the grippers may reduce heat flow to the tissue in the distal portion of the grippers below a threshold level necessary for effective tissue treatment.

[0702] Em vários aspectos, o braço de aperto pode ser equipado com circuitos de detecção de tecido configurados para determinar a localização do tecido preso entre as garras de um atuador de extremidade. Exemplos de circuitos de detecção de tecido adequados são descritos na patente US n° 8.181.839, depositada em 27 de junho de 2011, intitulada SURGICAL INSTRUMENT EMPLOYINGSENSORS, concedida em 5 de maio de 2012, cuja descrição é aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Diversas técnicas de detecção de tecido são descritas também no pedido de patente US provisório n°. 62/650.887, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES, e depositado em 30 de março de 2018, o qual está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Em ao menos um exemplo, um circuito de detecção de tecido inclui dois eletrodos espaçados. Quando o tecido está em contato com os dois eletrodos, o circuito de detecção de tecido é fechado, gerando um sinal de sensor indicativo da presença de tecido, sinal este a ser transmitido para um circuito de controle (por exemplo, Figuras 13 a 14, 17 a 19).[0702] In various aspects, the gripping arm may be equipped with tissue sensing circuitry configured to determine the location of tissue trapped between the jaws of an end actuator. Examples of suitable tissue sensing circuits are described in US Patent No. 8,181,839, filed June 27, 2011, entitled SURGICAL INSTRUMENT EMPLOYINGSENSORS, issued May 5, 2012, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety. Various tissue detection techniques are also described in provisional US patent application no. 62/650,887, entitled SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES, and filed on March 30, 2018, which is incorporated herein by reference in its entirety. In at least one example, a tissue detection circuit includes two closely spaced electrodes. When tissue is in contact with the two electrodes, the tissue detection circuit is closed, generating a sensor signal indicative of the presence of tissue, which signal is transmitted to a control circuit (e.g., Figures 13 to 14, 17 to 19).

[0703] Uma carga do braço de aperto pode ser ajustada com base na localização do tecido detectado. Por exemplo, uma carga mais alta pode ser aplicada em situações em que o tecido está concentrado em uma porção distal das garras. A carga mais alta do braço de aperto pode ser sustentada até que o tecido preso na porção distal das garras seja quase que completamente coagulado. A carga do braço de aperto é, então, reduzida para evitar o direcionamento da lâmina ultrassônica para dentro do bloco do braço de aperto. Em um exemplo, a carga mais alta do braço de aperto pode ser sustentada até uma distância angular predeterminada entre o braço de aperto e a lâmina ultrassônica. Depois que o braço de aperto atinge ou ultrapassa a distância angular predeterminada, a carga do braço de aperto é reduzida.[0703] A clamping arm load can be adjusted based on the location of the detected tissue. For example, a higher load can be applied in situations where the tissue is concentrated in a distal portion of the claws. The higher load of the clamping arm can be sustained until the tissue trapped in the distal portion of the grippers is almost completely coagulated. The clamping arm load is then reduced to avoid driving the ultrasonic blade into the clamping arm block. In one example, the highest clamping arm load can be sustained up to a predetermined angular distance between the clamping arm and the ultrasonic blade. After the clamping arm reaches or exceeds the predetermined angular distance, the load on the clamping arm is reduced.

[0704] Em certos aspectos, em relação a um dispositivo combinado, a energia de RF pode ser mesclada com a modulação de carga do braço de aperto para fornecer fluxo de calor suficiente para coagular o tecido concentrado em uma porção de extremidade distal das garras.[0704] In certain aspects, in connection with a combined device, RF energy may be mixed with load modulation of the gripper arm to provide sufficient heat flow to coagulate tissue concentrated in a distal end portion of the grippers.

Detecção da imersão do atuador de extremidade em líquidoDetection of end actuator immersion in liquid

[0705] A resposta de frequência associada à imersão da lamina ultrassônica em um líquido é análoga àquela associada a um tecido espesso preso entre o membro de aperto e a lâmina ultrassônica. Para evitar o disparo acidental de um tratamento de tecido pelo gerador que é específico para tecido espesso, é desejável detectar o momento em que a lâmina ultrassônica é imersa em um líquido.[0705] The frequency response associated with immersing the ultrasonic blade in a liquid is analogous to that associated with a thick tissue trapped between the clamping member and the ultrasonic blade. To avoid accidental triggering of a tissue treatment by the generator that is specific for thick tissue, it is desirable to detect the moment when the ultrasonic blade is immersed in a liquid.

[0706] Conforme descrito acima em relação às Figuras 70A a 71, um instrumento cirúrgico ultrassônico, ou uma combinação de instrumento eletrocirúrgico incluindo um componente ultrassônico, é configurado para detectar a imersão de sua lâmina ultrassônica em um líquido (por exemplo, sangue, solução salina, água etc.) mediante a detecção de uma temperatura da lâmina ultrassônica significativamente abaixo de um limite predeterminado.[0706] As described above in relation to Figures 70A to 71, an ultrasonic surgical instrument, or an electrosurgical instrument combination including an ultrasonic component, is configured to detect the immersion of its ultrasonic blade in a liquid (e.g., blood, solution saline, water, etc.) upon detection of an ultrasonic blade temperature significantly below a predetermined limit.

[0707] Conforme anteriormente descrito, a temperatura da lamina ultrassônica pode ser inferida mediante a detecção da impedância do transdutor ultrassônico dada pela seguinte expressão:ou equivalentemente, a detecção do ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e corrente Ig(t) aplicados ao transdutor ultrassônico. As informações do ângulo de fase Φ também podem ser usadas para inferir as condições da lâmina ultrassônica. Conforme discutido com particularidade aqui, o ângulo de fase Φ se altera como uma função da temperatura da lâmina ultrassônica. Portanto, as informações do ângulo de fase Φ podem ser usadas para controlar a temperatura da lâmina ultrassônica.[0707] As previously described, the temperature of the ultrasonic blade can be inferred by detecting the impedance of the ultrasonic transducer given by the following expression: or equivalently, the detection of the phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to the ultrasonic transducer. The phase angle information Φ can also be used to infer the conditions of the ultrasonic blade. As discussed in particular here, the phase angle Φ changes as a function of the temperature of the ultrasonic blade. Therefore, the phase angle information Φ can be used to control the temperature of the ultrasonic blade.

[0708] As Figuras 70A e 70B são representações gráficas do controle de retroinformação de temperatura para ajustar a energia ultrassônica aplicada a um transdutor ultrassônico quando uma queda repentina na temperatura de uma lâmina ultrassônica é detectada. A temperatura da lâmina ultrassônica aumenta com a aplicação de potência 133072 conforme mostrado na Figura 70A. Durante o uso, a temperatura da lâmina ultrassônica cai repentinamente. Isso pode ser inferido à medida em que a temperatura da lâmina ultrassônica cai quando é imersa em um campo cirúrgico preenchido com fluido (por exemplo, sangue, solução salina, água etc.).[0708] Figures 70A and 70B are graphical representations of temperature feedback control to adjust ultrasonic energy applied to an ultrasonic transducer when a sudden drop in temperature of an ultrasonic blade is detected. The temperature of the ultrasonic blade increases with the application of power 133072 as shown in Figure 70A. During use, the temperature of the ultrasonic blade drops suddenly. This can be inferred as the temperature of the ultrasonic blade drops when it is immersed in a surgical field filled with fluid (e.g. blood, saline, water, etc.).

[0709] A imersão da lâmina ultrassônica no líquido faz com que uma porcentagem do calor produzido pela lâmina ultrassônica seja perdida para o líquido. Consequentemente, a imersão aumenta o fluxo de calor necessário para aplicar um tratamento eficaz, por exemplo, a coagulação do tecido. Para modular o fluxo de calor até um nível suficiente para aplicar o tratamento eficaz, o gerador modula a potência fornecida ao transdutor ultrassônico.[0709] Immersing the ultrasonic blade in the liquid causes a percentage of the heat produced by the ultrasonic blade to be lost to the liquid. Consequently, immersion increases the heat flow required to deliver an effective treatment, for example tissue coagulation. To modulate the heat flow to a level sufficient to apply effective treatment, the generator modulates the power supplied to the ultrasonic transducer.

[0710] Em certos casos, uma blenda de energia de RF e energia ultrassônica pode ser usada para ajustar o fluxo de calor até um nível suficiente para aplicar o tratamento eficaz. Em certos casos, as forças de compressão aplicadas ao tecido entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto do instrumento cirúrgico podem ser moduladas para ajustar o fluxo de calor até um nível suficiente para aplicar o tratamento eficaz.[0710] In certain cases, a blend of RF energy and ultrasonic energy can be used to adjust the heat flow to a level sufficient to deliver effective treatment. In certain cases, the compression forces applied to the tissue between the ultrasonic blade and the clamping arm of the surgical instrument can be modulated to adjust the heat flow to a level sufficient to deliver effective treatment.

[0711] Em um outro aspecto, conforme ilustrado na Figura 85, a detecção de uma imersão da lâmina ultrassônica em um líquido pode ser inferida a partir da resposta de frequência do guia de onda/transdutor.[0711] In another aspect, as illustrated in Figure 85, detection of an immersion of the ultrasonic blade in a liquid can be inferred from the frequency response of the waveguide/transducer.

[0712] Com referência à Figura 85, a potência (P) é plotada como função do tempo em um modo diagnóstico, conforme ilustrado no gráfico 131140, e em um modo de resposta, conforme ilustrado no gráfico 131142. A potência (P) é plotada no eixo geométrico vertical, ao passo que o tempo (t) é plotado no eixo geométrico horizontal. A resposta de frequência do guia de onda/transdutor em um líquido é diferente de uma resposta de frequência ideal do guia de onda/transdutor no ar e está abaixo de uma curva limite predeterminada 131141. A curva de resposta de frequência 131143 do guia de onda/transdutor é achatada quando a lâmina ultrassônica é imersa em um líquido em vez de ter os aumentos característicos e as áreas planas esperadas em uma curva de resposta de frequência ideal 131145 que aplica um tratamento eficaz ao tecido.[0712] Referring to Figure 85, power (P) is plotted as a function of time in a diagnostic mode, as illustrated in graph 131140, and in a response mode, as illustrated in graph 131142. Power (P) is plotted on the vertical geometric axis, while time (t) is plotted on the horizontal geometric axis. The frequency response of the waveguide/transducer in a liquid is different from an ideal frequency response of the waveguide/transducer in air and is below a predetermined threshold curve 131141. The frequency response curve 131143 of the waveguide /transducer is flattened when the ultrasonic blade is immersed in a liquid rather than having the characteristic rises and flat areas expected in an ideal frequency response curve 131145 that applies effective treatment to the tissue.

[0713] A Figura 86 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 131150 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para detectar e compensar a imersão de uma lâmina ultrassônica em um líquido, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O processo 131150 monitora 131152 a potência fornecida ao tecido ao longo do tempo e a compara com um limite predeterminado. Conforme ilustrado na Figura 85, o processo 131150 pode amostrar a alteração na potência durante períodos predeterminados de tempo (δP/δt) e a compara com o coeficiente angular limite predeterminado. Se o coeficiente angular determinado (δp/δt) estiver abaixo do coeficiente angular limite, infere-se que a lâmina ultrassônica está imersa em um líquido que umedece/resfria a lâmina, aumentando o fluxo de calor necessário para que a lâmina aplique um tratamento eficaz (curva 131145). Para compensar 131156, mais potência (curva 131147) é fornecida ao transdutor. A potência adicionada é selecionada para ser suficiente para produzir a resposta de frequência ideal (curva 131145) quando ajustada pelo efeito de amortecimento do líquido. Se, entretanto, o coeficiente angular determinado (δp/δt) for maior que o coeficiente angular limite, a aplicação de potência ao transdutor ultrassônico continua conforme planejado.[0713] Figure 86 is a logic flow diagram of a process 131150 depicting a control program or logic configuration for detecting and compensating for immersion of an ultrasonic blade in a liquid, in accordance with at least one aspect of the present description. The process 131150 monitors 131152 the power delivered to the tissue over time and compares it to a predetermined threshold. As illustrated in Figure 85, process 131150 can sample the change in power over predetermined periods of time (δP/δt) and compare it to the predetermined limiting slope. If the determined angular coefficient (δp/δt) is below the limiting angular coefficient, it is inferred that the ultrasonic blade is immersed in a liquid that moistens/cools the blade, increasing the heat flow necessary for the blade to apply an effective treatment (turn 131145). To compensate 131156, more power (curve 131147) is supplied to the transducer. The added power is selected to be sufficient to produce the ideal frequency response (curve 131145) when adjusted for the damping effect of the liquid. If, however, the determined slope (δp/δt) is greater than the limiting slope, the application of power to the ultrasonic transducer continues as planned.

[0714] Conforme ilustrado no gráfico 131142 da Figura 85, uma curva de potência modificada 131147 é fornecida ao tecido em resposta à detecção de que o atuador de extremidade ultrassônico está imerso em fluido. A curva de potência modificada 131147 compensa a imersão em líquido. No exemplo do gráfico 131142, a curva de potência (P) modificada 131147 aumenta a potência fornecida ao transdutor a um fator/porcentagem predeterminado(a) para atingir a curva de potência desejada 131145.[0714] As illustrated in graph 131142 of Figure 85, a modified power curve 131147 is delivered to the tissue in response to sensing that the ultrasonic end actuator is immersed in fluid. Modified power curve 131147 compensates for immersion in liquid. In the example graph 131142, the modified power (P) curve 131147 increases the power supplied to the transducer by a predetermined factor/percentage to achieve the desired power curve 131145.

[0715] Em um outro aspecto, a detecção de uma imersão de um atuador de extremidade em um líquido pode ser determinada por um circuito de detecção de líquido no atuador de extremidade. O circuito de detecção de líquidos pode incluir dois eletrodos no atuador de extremidade que podem ser posicionados em garras separadas. Alternativamente, os eletrodos poderiam estar posicionados na mesma garra. A presença de líquido entre os eletrodos completa o circuito transmitindo um sinal, o qual pode ser utilizado para detectar a imersão do atuador de extremidade no líquido. Em resposta à detecção, conforme descrito acima, a potência fornecida ao transdutor ultrassônico pode ser modulada para compensar o efeito de amortecimento/resfriamento da imersão do atuador de extremidade no líquido.[0715] In another aspect, detection of an immersion of an end actuator in a liquid may be determined by a liquid detection circuit in the end actuator. The liquid detection circuit may include two electrodes on the end actuator that may be positioned in separate jaws. Alternatively, the electrodes could be positioned in the same clamp. The presence of liquid between the electrodes completes the circuit by transmitting a signal, which can be used to detect the immersion of the end actuator in the liquid. In response to sensing, as described above, the power supplied to the ultrasonic transducer can be modulated to compensate for the damping/cooling effect of immersing the end actuator in the liquid.

[0716] Dependendo do grau que um atuador de extremidade é imerso em um líquido e/ou da temperatura do líquido, um algoritmo pode ser selecionado para compensar o calor perdido para o líquido a fim de realizar um tratamento eficaz do tecido. Em ao menos um exemplo, a potência (P) fornecida a um transdutor ultrassônico pode ser modulada, conforme descrito acima, para combater os efeitos da imersão. Alternativamente, forças de compressão podem ser aplicadas ao tecido entre o braço de aperto e a lâmina ultrassônica para combater os efeitos da imersão. Em vários aspectos, tanto a potência (P) quanto a compressão do tecido, podem ser moduladas para combater os efeitos da imersão no líquido. Modos de energia de RF e energia ultrassônica mesclados podem ser utilizados também para minimizar os efeitos da imersão e poderiam ser utilizados em combinação com o aumento da energia ultrassônica, da potência de RF, ou da pressão do braço de aperto para realizar um tratamento eficaz do tecido.[0716] Depending on the degree to which an end actuator is immersed in a liquid and/or the temperature of the liquid, an algorithm can be selected to compensate for heat lost to the liquid in order to perform effective tissue treatment. In at least one example, the power (P) delivered to an ultrasonic transducer can be modulated, as described above, to combat the effects of immersion. Alternatively, compressive forces can be applied to the tissue between the clamping arm and the ultrasonic blade to combat the effects of immersion. In several aspects, both power (P) and tissue compression can be modulated to combat the effects of immersion in the liquid. Merged RF energy and ultrasonic energy modes can also be used to minimize the effects of immersion and could be used in combination with increasing ultrasonic energy, RF power, or clamping arm pressure to achieve effective treatment of the tissue.

[0717] Com referência à Figura 87, um gráfico 131160 representa a potência (P) fornecida ao tecido por um atuador de extremidade 131000 (Figura 73) de um instrumento eletrocirúrgico e a temperatura (T) do tecido preso pelo atuador de extremidade 131000 como função do deslocamento de um acionador de fechamento (por exemplo, o membro de fechamento 764 das Figuras 18 e 19) que controla a transição do atuador de extremidade 131000 para uma configuração fechada. Conforme descrito aqui, o atuador de extremidade 131000 trata o tecido prendendo-o e aplicando uma energia de RF e/ou uma energia ultrassônica ao tecido preso.[0717] Referring to Figure 87, a graph 131160 represents the power (P) delivered to the tissue by an end actuator 131000 (Figure 73) of an electrosurgical instrument and the temperature (T) of the tissue clamped by the end actuator 131000 as function of the displacement of a closing actuator (e.g., closing member 764 of Figures 18 and 19) that controls the transition of end actuator 131000 to a closed configuration. As described herein, the end actuator 131000 treats tissue by trapping it and applying RF energy and/or ultrasonic energy to the trapped tissue.

[0718] Além do exposto acima, o acionador de fechamento é operacionalmente acoplado a ao menos uma das garras 131002,131004, e é móvel para fazer a transição do atuador de extremidade 131000 entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender tecido entre as garras 131002, 131004.Consequentemente, o movimento do acionador de fechamento pode representar, ou se correlacionar com os movimentos de fechamento do atuador de extremidade 131000. Consequentemente, existe uma correlação entre as forças de compressão aplicadas pelo atuador de extremidade 131000 ao tecido preso entre as garras 131002, 131004 e o deslocamento do acionador de fechamento.[0718] In addition to the foregoing, the closing actuator is operatively coupled to at least one of the grippers 131002, 131004, and is movable to transition the end actuator 131000 between an open configuration and a closed configuration for securing tissue between the grippers 131002, 131004. Consequently, the movement of the closing actuator can represent, or correlate with, the closing movements of the end actuator 131000. Accordingly, there is a correlation between the compression forces applied by the end actuator 131000 to the tissue clamped between the claws 131002, 131004 and the closing actuator displacement.

[0719] O gráfico 131160 representa um ciclo de tratamento de tecido do atuador de extremidade 131000. A potência (P) é representada no eixo geométrico vertical à esquerda, a temperatura (T) é representada no eixo geométrico vertical à direita e o deslocamento ou a translação do acionador de fechamento (δ) são representados no eixo geométrico horizontal. Cada δ no gráfico 131160 no eixo geométrico horizontal representa uma distância percorrida pelo acionador de fechamento a partir de uma posição inicial.[0719] Graph 131160 represents a fabric treatment cycle of end actuator 131000. Power (P) is represented on the left vertical axis, temperature (T) is represented on the right vertical axis, and displacement or the translation of the closing actuator (δ) are represented on the horizontal geometric axis. Each δ in the 131160 graph on the horizontal axis represents a distance traveled by the closing actuator from an initial position.

[0720] Estágios do ciclo de tratamento de tecido são definidos pelas posições do acionador de fechamento. Em vários aspectos, é desejável manter o tecido em uma temperatura desejada, ou faixa de temperaturas desejadas, em um ou mais dentre os estágios do ciclo de tratamento de tecido. A potência (P) fornecida ao tecido pode ser ajustada para manter um controle rígido da temperatura do tecido.[0720] Stages of the fabric treatment cycle are defined by the positions of the closing trigger. In various aspects, it is desirable to maintain the fabric at a desired temperature, or range of desired temperatures, in one or more of the stages of the fabric treatment cycle. The power (P) delivered to the fabric can be adjusted to maintain tight control of the fabric temperature.

[0721] No exemplo da Figura 87, um estágio inicial 131162 representa um aumento gradual na potência (P) em direção ao nível de potência (P1) conforme o acionador de fechamento translada em direção a δ1. A potência (P) é, então, mantida em um nível de potência (P1) em um primeiro estágio 131164 correspondente a uma temperatura de cerca de 60°C. Nessa temperatura, o tecido sofre uma desnaturação de colágeno. Em direção ao final do primeiro estágio 131164, o nível de potência é elevado novamente até um nível de potência (P2) correspondente a uma temperatura entre 60°C e 100°C no início de um segundo estágio 131166. Em direção ao final do segundo estágio 131166, o nível de potência é elevado novamente em direção a um nível de potência (P4) configurado para fazer com que o tecido atinja e/ou ultrapasse uma temperatura de 100°C.[0721] In the example of Figure 87, an initial stage 131162 represents a gradual increase in power (P) towards the power level (P1) as the closing trigger translates towards δ1. The power (P) is then maintained at a power level (P1) in a first stage 131164 corresponding to a temperature of about 60°C. At this temperature, the tissue undergoes collagen denaturation. Towards the end of the first stage 131164, the power level is raised again to a power level (P2) corresponding to a temperature between 60°C and 100°C at the start of a second stage 131166. Towards the end of the second stage 131166, the power level is raised again toward a power level (P4) configured to cause the tissue to reach and/or exceed a temperature of 100°C.

[0722] No eixo geométrico horizontal, o primeiro estágio 131164 é definido entre uma primeira posição em δ1 e uma segunda posição em δ2. A potência (P) é mantida no nível de potência (P1) conforme o acionador de fechamento translada em direção à segunda posição em δ2. A temperatura do tecido é mantida em 60°C para facilitar a desnaturação de colágeno.[0722] On the horizontal geometric axis, the first stage 131164 is defined between a first position in δ1 and a second position in δ2. Power (P) is maintained at power level (P1) as the closing actuator translates toward the second position in δ2. The tissue temperature is maintained at 60°C to facilitate collagen denaturation.

[0723] O segundo estágio 131166 é definido entre a segunda posição em δ2 e uma terceira posição em δ3. A potência (P) é mantida no nível de potência (P2) conforme o acionador de fechamento translada em direção à terceira posição em δ3. Durante o segundo estágio 131166, é desejável manter a temperatura do tecido entre 60°C e 100°C em um esforço de evitar danos colaterais ao tecido circundante, o que pode ser causado pelo vapor d'água resultante a 100°C. Em certos casos, entretanto, conforme ilustrado pela porção de curva 131168 do gráfico 131160, a temperatura do tecido pode prematuramente se elevar até 100°C antes que o acionador de fechamento atinja δmáx. Em vários aspectos, conforme ilustrado na Figura 87, um limite de potência predeterminado (P3) é definido para evitar que o tecido atinja prematuramente a temperatura de ebulição de 100°C.[0723] The second stage 131166 is defined between the second position in δ2 and a third position in δ3. Power (P) is maintained at power level (P2) as the closing actuator translates toward the third position in δ3. During the second stage 131166, it is desirable to maintain the tissue temperature between 60°C and 100°C in an effort to avoid collateral damage to the surrounding tissue, which may be caused by the resulting water vapor at 100°C. In certain cases, however, as illustrated by curve portion 131168 of graph 131160, the tissue temperature may prematurely rise to 100°C before the closing trigger reaches δmax. In several aspects, as illustrated in Figure 87, a predetermined power limit (P3) is set to prevent the tissue from prematurely reaching the boiling temperature of 100°C.

[0724] A Figura 88 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 131170 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para manter a temperatura do tecido abaixo de 100 °C conforme o braço de aperto faz a transição até uma configuração fechada em δmáx.O processo 131170 monitora 131172 a posição e/ou o deslocamento do acionador de fechamento. Em um exemplo, a posição e/ou o deslocamento do tubo de fechamento pode ser monitorada através de um sistema de posicionamento absoluto 7000, conforme descrito com mais detalhes em relação à Figura 80.[0724] Figure 88 is a logic flow diagram of a process 131170 depicting a control program or logic configuration for maintaining tissue temperature below 100°C as the clamping arm transitions to a closed configuration at δmax .The process 131170 monitors 131172 the position and/or displacement of the closing trigger. In one example, the position and/or displacement of the closure tube may be monitored via an absolute positioning system 7000, as described in more detail with respect to Figure 80.

[0725] O processo 131170 monitora 131172 também a temperature do tecido, a qual pode ser estimada com base na temperatura da lâmina ultrassônica, por exemplo. Caso o atuador de extremidade 131000 esteja sob a forma de um atuador de extremidade ultrassônico, ou de um atuador de extremidade combinado, a temperatura da lâmina ultrassônica pode ser determinada mediante a detecção da impedância do transdutor ultrassônico dada pela seguinte expressão:ou equivalentemente, a detecção do ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e de corrente Ig(t) aplicados ao transdutor ultrassônico, conforme descrito aqui. Alternativamente, o atuador de extremidade 131000 pode ser equipado com um ou mais sensores de temperatura para medir a temperatura do tecido.[0725] Process 131170 also monitors 131172 the temperature of the tissue, which can be estimated based on the temperature of the ultrasonic blade, for example. If the end actuator 131000 is in the form of an ultrasonic end actuator, or a combined end actuator, the temperature of the ultrasonic blade can be determined by detecting the impedance of the ultrasonic transducer given by the following expression: or equivalently, the detection of the phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to the ultrasonic transducer, as described here. Alternatively, the end actuator 131000 may be equipped with one or more temperature sensors to measure tissue temperature.

[0726] Com base nas informações monitoradas de temperatura e posição, o processo 131170 determina 131174 se a temperatura do tecido prematuramente atingirá ou ultrapassará 100°C antes que o acionador de fechamento atinja ou ultrapasse o δmáx, conforme ilustrado pela porção curva 131168 do gráfico 131160. Se for este o caso, o processo 131170 ajusta 131176 a potência (P) até um nível que é mais baixo ou igual ao limite de potência predeterminado (P3) para impedir que a temperatura (T) do tecido atinja 100°C antes que o acionador de fechamento atinja ou ultrapasse o δmáx, conforme ilustrado na porção de curva 131169.[0726] Based on the monitored temperature and position information, the process 131170 determines 131174 whether the tissue temperature will prematurely reach or exceed 100°C before the closing trigger reaches or exceeds δmax, as illustrated by the curved portion 131168 of the graph 131160. If this is the case, the process 131170 adjusts 131176 the power (P) to a level that is lower than or equal to the predetermined power limit (P3) to prevent the tissue temperature (T) from reaching 100°C before for the closing trigger to reach or exceed δmax, as illustrated in curve portion 131169.

[0727] Em certos aspectos, o processo 131170 pode ser executado, ao menos parcialmente, por um circuito de controle (Figura 13) que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplados a ao menos um circuito de memória 504 que armazena instruções de programa, que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute o processo 131170. O circuito de controle pode receber informações sobre a posição do acionador de fechamento a partir do sistema de posicionamento absoluto 7000, por exemplo. A temperatura do tecido pode ser determinada pelo processador 502 a partir de leituras do sensor de temperatura ou da temperatura determinada da lâmina ultrassônica, conforme descrito aqui.[0727] In certain aspects, process 131170 may be performed, at least partially, by a control circuit (Figure 13) comprising one or more processors 502 (e.g., microprocessor, microcontroller) coupled to at least one memory circuit 504 that stores program instructions, which, when executed by processor 502, cause processor 502 to execute process 131170. The control circuit may receive information about the position of the closing trigger from the absolute positioning system 7000, e.g. example. The temperature of the tissue may be determined by the processor 502 from temperature sensor readings or the determined temperature of the ultrasonic blade as described herein.

[0728] Além do exposto acima, pode-se determinar 131174 se a temperatura do tecido atingirá ou ultrapassará prematuramente 100°C antes que o acionador de fechamento atinja ou ultrapasse o δmáx, por exemplo, calculando-se uma trajetória de temperatura a partir de dados de posição, potência e/ou temperatura ao final do segundo estágio 131166. Em um exemplo, um processador 502 pode ser usado para calcular a trajetória de temperatura a partir de uma ou mais tabelas e/ou equações armazenadas no circuito de memória 504, por exemplo.[0728] In addition to the above, one can determine 131174 whether the tissue temperature will prematurely reach or exceed 100°C before the closing trigger reaches or exceeds δmax, for example, by calculating a temperature trajectory from position, power and/or temperature data at the end of second stage 131166. In one example, a processor 502 may be used to calculate the temperature trajectory from one or more tables and/or equations stored in memory circuit 504, for example.

[0729] Em vários aspectos, o processo 131170 pode ser executado por um ou mais dentre os circuitos de controle representados nas Figuras 14 e 15. Em certos aspectos, um instrumento eletrocirúrgico pode incluir uma mídia de armazenamento não transitório que armazena um ou mais algoritmos para executar o processo 131170.[0729] In various aspects, process 131170 may be performed by one or more of the control circuits depicted in Figures 14 and 15. In certain aspects, an electrosurgical instrument may include a non-transient storage medium that stores one or more algorithms to run process 131170.

[0730] Em ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 87, atingir ou ultrapassar uma temperatura limite predeterminada T1, que está entre 60 °C e 100°C, em uma posição limite predeterminada δ3, que é mais baixa que o δmáx, pode indicar que a temperatura do tecido atingirá ou ultrapassará prematuramente 100°C antes que o acionador de fechamento atinja ou ultrapasse o δmáx. Consequentemente, se a temperatura determinada for mais alta ou igual à temperatura limite predeterminada T1 na posição limite predeterminada δ3, o processo 131170 determina 131174 se a temperatura do tecido atingirá ou ultrapassará prematuramente 100°C antes que o acionador de fechamento atinja ou ultrapasse o δmáx.[0730] In at least one example, as illustrated in Figure 87, reaching or exceeding a predetermined limit temperature T1, which is between 60 °C and 100 °C, at a predetermined limit position δ3, which is lower than δmax, may indicate that the tissue temperature will prematurely reach or exceed 100°C before the closing trigger reaches or exceeds δmax. Consequently, if the determined temperature is higher than or equal to the predetermined threshold temperature T1 at the predetermined threshold position δ3, the process 131170 determines 131174 whether the tissue temperature will prematurely reach or exceed 100°C before the closing trigger reaches or exceeds δmax .

[0731] Com referência à Figura 89, um gráfico 131180 compreende quatro gráficos 131182, 131184, 131186, 131188. O gráfico 131182 representa a tensão (V) e a corrente (I) em função do tempo (t), o gráfico 131184 representa a potência (P) em função do tempo (t), o gráfico 131186 representa a temperatura (T) em função do tempo (t), e gráfico 131188 representa a impedância do tecido (Z) em função do tempo (t). No gráfico 131188, é ilustrada uma "banheira de impedância" (ou seja, a impedância do tecido em função do tempo inicialmente diminui, se estabiliza e, por fim, aumenta e a curva fica semelhante ao formato de uma banheira).[0731] Referring to Figure 89, a graph 131180 comprises four graphs 131182, 131184, 131186, 131188. Graph 131182 represents voltage (V) and current (I) as a function of time (t), graph 131184 represents power (P) as a function of time (t), graph 131186 represents temperature (T) as a function of time (t), and graph 131188 represents tissue impedance (Z) as a function of time (t). In graph 131188, an "impedance bathtub" is illustrated (that is, the tissue impedance as a function of time initially decreases, stabilizes and, finally, increases and the curve becomes similar to the shape of a bathtub).

[0732] Aqui, o tempo zero representa o primeiro ponto no qual a energia eletrocirúrgica é aplicada ao tecido em um sítio cirúrgico. O eixo geométrico Y representa o nível de impedância do tecido (Z) presente quando um nível de potência (P) substancialmente constante é aplicado ao tecido, conforme ilustrado na porção de gráfico correspondente 131184. No instante zero, o tecido apresenta um nível inicial de impedância (Zinic). O nível inicial de impedância (Zinic) pode ser baseado em propriedades fisiológicas nativas ao redor do tecido, como densidade, quantidade de umidade e tipo de tecido. Durante um curto período de tempo, o nível de impedância de fato cai ligeiramente conforme a potência é continuamente aplicada ao tecido. Um nível mínimo de impedância (Zmín) é, por fim, atingido. A partir daqui o nível total de impedância aumenta.[0732] Here, time zero represents the first point at which electrosurgical energy is applied to tissue at a surgical site. The Y axis represents the tissue impedance level (Z) present when a substantially constant power level (P) is applied to the tissue, as illustrated in corresponding graph portion 131184. At time zero, the tissue has an initial level of impedance (Zinic). The initial impedance level (Zinic) can be based on native physiological properties around the tissue, such as density, amount of moisture, and tissue type. Over a short period of time, the impedance level actually drops slightly as power is continually applied to the tissue. A minimum impedance level (Zmin) is finally reached. From here the total impedance level increases.

[0733] Conforme a impedância do tecido (Z) diminui em direção à impedância mínima de tecido (Zmín) no tempo (t1), a corrente (I) aumenta e a tensão (V) diminui. A curva de corrente representada no gráfico 131182 corresponde à curva de tensão L1. As curvas de corrente correspondentes às curvas de tensão L2 e L3 são omitidas para fins de clareza. Durante o período inicial (t1), a temperatura do tecido aumenta gradualmente em direção a 100°C. Quando a água no tecido começa a evaporar, a impedância do tecido (Z) aumenta significativamente, gerando um declínio na corrente (I) que passa através do tecido. Conforme a impedância do tecido (Z) aumenta em direção a 100 Q, a temperatura do tecido aumenta também em direção a 110°C, o que constitui um ponto de ebulição para certos óleos do tecido.[0733] As the tissue impedance (Z) decreases toward the minimum tissue impedance (Zmin) at time (t1), the current (I) increases and the voltage (V) decreases. The current curve represented in graph 131182 corresponds to the voltage curve L1. The current curves corresponding to the L2 and L3 voltage curves are omitted for clarity. During the initial period (t1), the tissue temperature gradually increases towards 100°C. When the water in the tissue begins to evaporate, the tissue impedance (Z) increases significantly, generating a decline in the current (I) passing through the tissue. As tissue impedance (Z) increases toward 100 Q, tissue temperature also increases toward 110°C, which constitutes a boiling point for certain tissue oils.

[0734] Para obter um tratamento eficaz do tecido, é desejável manter o tecido abaixo da temperatura máxima predeterminada. Para evitar que a temperatura do tecido ultrapasse a temperatura limite máxima predeterminada, a tensão (V) é elevada conforme indicado nas curvas de tensão (V) L2 e L3. O aumento na tensão (V) impede que a temperatura do tecido ultrapasse a temperatura limite predeterminada, conforme indicado na curva de temperatura L3" que corresponde à curva de tensão L3, ou ao menos rapidamente retorna a temperatura do tecido abaixo da temperatura limite predeterminada, conforme indicado na curva de temperatura L2" que corresponde à curva de tensão L2. Por comparação, em que a tensão (V) não é aumentada, conforme indicado na curva de tensão L1, a temperatura de tecido do tecido aumenta significativamente além da temperatura limite predeterminada, conforme indicado na curva de temperatura L1" correspondente.[0734] To obtain effective tissue treatment, it is desirable to maintain the tissue below the predetermined maximum temperature. To prevent the tissue temperature from exceeding the predetermined maximum limit temperature, the voltage (V) is increased as indicated in the voltage (V) curves L2 and L3. The increase in voltage (V) prevents the tissue temperature from exceeding the predetermined threshold temperature, as indicated in the temperature curve L3" which corresponds to the voltage curve L3, or at least quickly returns the tissue temperature below the predetermined threshold temperature, as indicated in the temperature curve L2" which corresponds to the voltage curve L2. By comparison, where the voltage (V) is not increased, as indicated in the L1 voltage curve, the tissue temperature of the fabric increases significantly beyond the predetermined threshold temperature, as indicated in the corresponding L1" temperature curve.

[0735] Em ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 89,a temperatura máxima predeterminada é de cerca de 130 °C. Para manter o tecido abaixo da temperatura máxima predeterminada, a tensão (V) é elevada a fim de desacelerar ainda o aumento da temperatura e, por fim, reverter o aumento na temperatura.[0735] In at least one example, as illustrated in Figure 89, the predetermined maximum temperature is about 130 °C. To keep the tissue below the predetermined maximum temperature, voltage (V) is raised in order to further slow the temperature rise and ultimately reverse the temperature rise.

[0736] No exemplo da Figura 89, a temperatura do tecido atinge cerca de 110°C conforme a impedância do tecido (Z) atinge 100 Q, e a temperatura do tecido (T) atinge cerca de 130°C conforme a impedância do tecido (Z) atinge 450 Q.[0736] In the example of Figure 89, the tissue temperature reaches about 110°C as the tissue impedance (Z) reaches 100 Q, and the tissue temperature (T) reaches about 130°C as the tissue impedance (Z) reaches 450 Q.

[0737] Os processos 131190 (Figura 90) e 131200 (Figura 91) representam programas de controle ou configurações lógicas que empregam esses valores de impedância do tecido (Z) e de temperatura (T) como condições de gatilho para elevar a tensão (V) em direção ao final de um ciclo de tratamento de tecido aplicado por um atuador de extremidade 131000, conforme ilustrado na Figura 89. Outros valores de impedância do tecido (Z) e de temperatura do tecido (T) que podem ser empregados como condições de gatilho para elevar a tensão (V) são contemplados pela presente descrição. Em vários exemplos, conforme ilustrado no gráfico 131188 da Figura 89, a impedância limite de tecido (Z) pode ser de cerca de 100 Q. Em outros exemplos, a impedância limite de tecido (Z) pode ser de cerca de 450 Q. Em vários exemplos, conforme ilustrado no gráfico 131186 da Figura 89, a temperatura limite (T) pode ser de cerca de 110 °C. Em outros exemplos, a temperatura limite (T) pode ser de cerca de 130 °C.[0737] Processes 131190 (Figure 90) and 131200 (Figure 91) represent control programs or logic configurations that employ these tissue impedance (Z) and temperature (T) values as trigger conditions to raise the voltage (V ) toward the end of a fabric treatment cycle applied by an end actuator 131000, as illustrated in Figure 89. Other fabric impedance (Z) and fabric temperature (T) values that can be employed as control conditions trigger to raise the voltage (V) are covered by the present description. In several examples, as illustrated in graph 131188 of Figure 89, the tissue threshold impedance (Z) may be about 100 Q. In other examples, the tissue threshold impedance (Z) may be about 450 Q. In In several examples, as illustrated in graph 131186 of Figure 89, the limiting temperature (T) can be about 110 °C. In other examples, the limiting temperature (T) may be about 130 °C.

[0738] Em um exemplo, conforme ilustrado no processo 131190 da Figura 90, a impedância do tecido (Z) pode ser monitorada 131192 e utilizada para determinar 131194 quando disparar o aumento da tensão (V) 131196. Conforme descrito aqui em relação à Figura 78A, por exemplo, um circuito de detecção pode ser utilizado para determinar a impedância do tecido (Z). Circuitos de controle (por exemplo, Figuras 13 a 15) de um circuito de acionamento ultrassônico e/ou de um circuito de acionamento de RF, podem ser utilizados para executar o processo 131190 com base na entrada recebida do circuito de detecção.[0738] In one example, as illustrated in process 131190 of Figure 90, tissue impedance (Z) can be monitored 131192 and used to determine 131194 when to trigger voltage increase (V) 131196. As described herein in relation to Figure 78A, for example, a detection circuit can be used to determine tissue impedance (Z). Control circuits (e.g., Figures 13 to 15) of an ultrasonic drive circuit and/or an RF drive circuit may be used to perform process 131190 based on input received from the detection circuit.

[0739] Em um outro exemplo, conforme ilustrado no processo 131200 da Figura 91, a temperatura do tecido (T) pode ser monitorada 131202 e utilizada para determinar 131204 quando disparar o aumento da tensão (V) 131206. Conforme descrito aqui em relação às Figuras 66A a 68, o gerador infere a temperatura da lâmina ultrassônica com base no ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e de corrente Ig(t) aplicados para acionar o transdutor ultrassônico. Alternativamente, a temperatura do tecido pode ser determinada, conforme descrito acima em relação às Figuras 51 a 53, em que um circuito flexível 8412 pode compreender sensores de temperatura embutidos em uma ou mais camadas do circuito flexível 8412. O um ou mais sensores de temperatura podem ser dispostos simétrica ou assimetricamente, e fornecer retroinformação de temperatura do tecido 8410 para circuitos de controle (por exemplo, Figuras 13 a 15) de um circuito de acionamento ultrassônico e/ou um circuito de acionamento de RF. Os circuitos de controle podem ser utilizados para executar o processo 131200 com base na retroinformação de temperatura.[0739] In another example, as illustrated in process 131200 of Figure 91, the tissue temperature (T) can be monitored 131202 and used to determine 131204 when to trigger the voltage increase (V) 131206. As described herein in relation to Figures 66A to 68, the generator infers the temperature of the ultrasonic blade based on the phase angle Φ between the voltage signals Vg(t) and current Ig(t) applied to drive the ultrasonic transducer. Alternatively, the tissue temperature may be determined, as described above in relation to Figures 51 to 53, wherein a flexible circuit 8412 may comprise temperature sensors embedded in one or more layers of the flexible circuit 8412. The one or more temperature sensors may be arranged symmetrically or asymmetrically, and provide tissue temperature feedback 8410 to control circuits (e.g., Figures 13 to 15) of an ultrasonic drive circuit and/or an RF drive circuit. Control circuits can be used to execute process 131200 based on temperature feedback.

[0740] Em vários exemplos, a tensão (V) é aumentada de maneira gradual, conforme indicado nas curvas de tensão L2, L3. Em outros exemplos, a tensão (V) pode ser gradualmente aumentada.[0740] In several examples, the voltage (V) is increased gradually, as indicated in voltage curves L2, L3. In other examples, the voltage (V) can be gradually increased.

[0741] Em ao menos um exemplo, duas diferentes temperaturas de limite superior são definidas para atingir o nível de potência. Os limites mínimos primário e secundário de temperatura de desligamento podem ser empregados além do limite máximo de temperatura.[0741] In at least one example, two different upper limit temperatures are defined to achieve the power level. The primary and secondary minimum shutdown temperature limits may be employed in addition to the maximum temperature limit.

Combinação de instrumentos cirúrgicos ultrassónicos e de radiofrequênciaCombination of ultrasonic and radiofrequency surgical instruments

[0742] Conforme descrito acima, um atuador de extremidade 131000 (Figura 73) pode ser adaptado para uso com um instrumento eletrocirúrgico combinado que fornece tratamento ao tecido através da aplicação de energia de radiofrequência (RF) sozinha ou em combinação com vibrações ultrassônicas. Exemplos de geradores configurados para acionar o transdutor ultrassônico e os eletrodos de RF de um atuador de extremidade são discutidos com mais detalhes na publicação de patente US n° 2017/0202609, intitulada "Modular Battery Powered Hand-Held Surgical Instrument With Curved End Effectors Having Asymmetric Engagement Between Jaw and Blade" cuja totalidade está aqui incorporada a título de referência.[0742] As described above, an end actuator 131000 (Figure 73) can be adapted for use with a combined electrosurgical instrument that provides treatment to tissue through the application of radiofrequency (RF) energy alone or in combination with ultrasonic vibrations. Examples of generators configured to drive the ultrasonic transducer and RF electrodes of an end actuator are discussed in more detail in US Patent Publication No. 2017/0202609, titled "Modular Battery Powered Hand-Held Surgical Instrument With Curved End Effectors Asymmetric Engagement Between Jaw and Blade", the entirety of which is incorporated herein by reference.

[0743] Em vários aspectos, um atuador de extremidade 131000,incluindo um componente ultrassônico e um componente de RF, é configurado para modular um ou mais parâmetros do componente de RF com base nas medições de temperatura do tecido executadas pelo componente ultrassônico. Consequentemente, o componente ultrassônico pode ser utilizado em um modo de diagnóstico não terapêutico, enquanto o componente de RF é utilizado em um modo terapêutico para ajustar, em tempo real, um ou mais parâmetros do componente de RF.[0743] In various aspects, an end actuator 131000, including an ultrasonic component and an RF component, is configured to modulate one or more parameters of the RF component based on tissue temperature measurements performed by the ultrasonic component. Consequently, the ultrasonic component can be used in a non-therapeutic diagnostic mode, while the RF component is used in a therapeutic mode to adjust, in real time, one or more parameters of the RF component.

[0744] A Figura 92 é um processo 131210 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para utilizar o componente ultrassônico em um modo de diagnóstico não terapêutico, enquanto o componente de RF está sendo utilizado em um modo terapêutico.[0744] Figure 92 is a process 131210 depicting a control program or logical configuration for utilizing the ultrasonic component in a non-therapeutic diagnostic mode, while the RF component is being utilized in a therapeutic mode.

[0745] O processo 131210 monitora 131212 a temperatura da lâmina ultrassônica. O processo 131210 determina ainda 131214 se a temperatura da lâmina ultrassônica é mais alta ou igual a uma temperatura limite predeterminada. Se for este o caso, o processo 131210 ajusta a potência (P) do componente de RF para reduzir a energia aplicada ao tecido.[0745] Process 131210 monitors 131212 the temperature of the ultrasonic blade. Process 131210 further determines 131214 whether the temperature of the ultrasonic blade is higher than or equal to a predetermined threshold temperature. If this is the case, process 131210 adjusts the power (P) of the RF component to reduce the energy applied to the tissue.

[0746] Conforme descrito em relação às Figuras 66A a 68, o gerador infere a temperatura da lâmina ultrassônica com base no ângulo de fase Φ entre os sinais de tensão Vg(t) e de corrente Ig(t) aplicados para acionar o transdutor ultrassônico. Uma vez que a temperatura da lâmina ultrassônica corresponde à temperatura do tecido preso pelo atuador de extremidade 131000 do dispositivo combinado, o componente ultrassônico pode ser utilizado no modo de diagnóstico não terapêutico para monitorar a temperatura do tecido e fornecer retroinformação para ajustar o nível de potência do componente de RF.[0746] As described in relation to Figures 66A to 68, the generator infers the temperature of the ultrasonic blade based on the phase angle Φ between the voltage Vg(t) and current Ig(t) signals applied to drive the ultrasonic transducer . Since the temperature of the ultrasonic blade corresponds to the temperature of the tissue clamped by the end actuator 131000 of the combination device, the ultrasonic component can be used in non-therapeutic diagnostic mode to monitor tissue temperature and provide feedback to adjust the power level of the RF component.

[0747] A Figura 93 é um gráfico 131220 que ilustra a execução do processo 131210, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. O gráfico 131220 compreende três gráficos 131222, 131224, 131226, representando a potência (P), a temperatura (T) e a fase, respectivamente, no eixo geométrico vertical. O gráfico 131222 representa a potência (P) fornecida ao tecido preso entre as garras 131002, 131004 de um atuador de extremidade 131000 de um dispositivo combinado em função do tempo (t). O gráfico 131224 representa a temperatura (T) da lâmina ultrassônica do atuador de extremidade 131000 em função do tempo (t). O gráfico 131226 representa as frequências não terapêuticas duplas empregadas pelo componente ultrassônico para determinar a temperatura da lâmina ultrassônica e, por sua vez, a temperatura do tecido, conforme descrito com mais detalhes em relação às Figuras 66A a 68. O componente ultrassônico pode ser configurado para detectar uma transição de temperatura do tecido até ou ultrapassar uma temperatura limite predeterminada (Tlimite), conforme ilustrado no gráfico 131224. O nível de potência (P) do componente de RF pode, então, ser ajustado (P1 para P2) para impedir temperaturas excessivamente altas, conforme ilustrado no gráfico 131222.[0747] Figure 93 is a graph 131220 illustrating the execution of process 131210, in accordance with at least one aspect of the present description. Graph 131220 comprises three graphs 131222, 131224, 131226, representing power (P), temperature (T) and phase, respectively, on the vertical geometric axis. The graph 131222 represents the power (P) supplied to the tissue held between the claws 131002, 131004 of an end actuator 131000 of a combined device as a function of time (t). Graph 131224 represents the temperature (T) of the ultrasonic blade of the end actuator 131000 as a function of time (t). Graph 131226 represents the dual non-therapeutic frequencies employed by the ultrasonic component to determine the temperature of the ultrasonic blade and, in turn, the temperature of the tissue, as described in more detail with respect to Figures 66A through 68. The ultrasonic component can be configured to detect a tissue temperature transition to or beyond a predetermined threshold temperature (Tlimit), as illustrated in graph 131224. The power level (P) of the RF component can then be adjusted (P1 to P2) to prevent temperatures excessively high, as illustrated in graph 131222.

[0748] Em ao menos um exemplo, o nível de potência (P) do componente de RF é ajustado para manter a temperatura do tecido abaixo de 100 °C para evitar que o vapor d'água cause danos colaterais ao tecido circundante, enquanto ainda coagula localmente o colágeno no tecido preso pelo atuador de extremidade 131000 do dispositivo combinado. Em ao menos um exemplo, o nível de potência (P) do componente de RF é ajustado para manter a temperatura do tecido abaixo de 130 °C para evitar o chamuscamento do tecido que pode ocorrer nessa temperatura. Em ao menos um exemplo, a retroinformação de temperatura fornecida pelo componente ultrassônico possibilita que o componente de RF ajuste as taxas de elevação de potência de acordo com as transições de fase do tecido durante um ciclo de tratamento do tecido.[0748] In at least one example, the power level (P) of the RF component is adjusted to maintain tissue temperature below 100°C to prevent water vapor from causing collateral damage to surrounding tissue, while still locally coagulates the collagen in the tissue held by the end actuator 131000 of the combination device. In at least one example, the power level (P) of the RF component is adjusted to maintain the tissue temperature below 130°C to avoid tissue singeing that may occur at that temperature. In at least one example, temperature feedback provided by the ultrasonic component enables the RF component to adjust power rise rates in accordance with tissue phase transitions during a tissue treatment cycle.

[0749] Em vários aspectos, um processo compreende um programa de controle ou uma configuração lógica para fazer distinção entre as seções de uma lâmina ultrassônica com base na temperatura. O processo separa pequenas seções muito quentes de seções maiores moderadamente quentes da lâmina ultrassônica. Em ao menos um aspecto, o processo inclui a aplicação de múltiplas frequências através de 55,5 KHz, que é uma frequência padrão, e então, usando alternativamente uma frequência 3x de 150 KHz, por exemplo, para determinar duas diferentes frequências ressonantes que possibilitem a determinação de uma pequena porção da lâmina ultrassônica com uma temperatura muito quente, ou uma porção maior da lâmina ultrassônica com uma temperatura moderadamente quente.[0749] In various aspects, a process comprises a control program or a logical configuration for distinguishing between sections of an ultrasonic blade based on temperature. The process separates small, very hot sections from larger, moderately hot sections of the ultrasonic blade. In at least one aspect, the process includes applying multiple frequencies through 55.5 KHz, which is a standard frequency, and then alternatively using a 3x frequency of 150 KHz, for example, to determine two different resonant frequencies that allow determining a small portion of the ultrasonic blade with a very hot temperature, or a larger portion of the ultrasonic blade with a moderately hot temperature.

[0750] A Figura 94 é um diagrama de fluxo lógico de um processo 131230 representando um programa de controle ou uma configuração lógica para ajustar frequência de forma de onda de RF de um instrumento eletrocirúrgico de RF ou um componente de RF de um dispositivo combinado com base na impedância do tecido medida, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. Em ao menos um exemplo, a impedância do tecido é medida 131232 antes ou durante uma parte inicial de um ciclo de tratamento do tecido, e a medição é utilizada para escolher 131231 entre opções predeterminadas de frequência alta 131234 e de frequência baixa 131236 da forma de onda de RF aplicada ao tecido.[0750] Figure 94 is a logic flow diagram of a process 131230 depicting a control program or logic configuration for adjusting RF waveform frequency of an RF electrosurgical instrument or an RF component of a device combined with based on the measured tissue impedance, in accordance with at least one aspect of the present description. In at least one example, tissue impedance is measured 131232 before or during an early part of a tissue treatment cycle, and the measurement is used to choose 131231 between predetermined high frequency 131234 and low frequency 131236 options in the form of RF wave applied to tissue.

[0751] O processo 131230 atende às condições de transmissão de baixa potência. Se for determinado que a impedância medida de tecido é igual ou mais baixa que um limite predeterminado, a forma de onda de RF de alta frequência é selecionada para o ciclo de tratamento. A forma de onda de RF de alta frequência é configurada para elevar a impedância do tecido para resolver a transmissão de baixa potência. Se, entretanto, for determinado que a impedância medida de tecido é mais alta ou igual a um limite predeterminado, a forma de onda de RF de baixa frequência é selecionada para o ciclo de tratamento. Em vários aspectos, a impedância do tecido pode ser medida por um ou mais sensores, conforme descrito em relação às Figuras 18, 21, 78A.[0751] Process 131230 meets low power transmission conditions. If it is determined that the measured tissue impedance is equal to or lower than a predetermined threshold, the high frequency RF waveform is selected for the treatment cycle. The high-frequency RF waveform is configured to raise tissue impedance to resolve low-power transmission. If, however, it is determined that the measured tissue impedance is higher than or equal to a predetermined threshold, the low-frequency RF waveform is selected for the treatment cycle. In various aspects, tissue impedance can be measured by one or more sensors, as described with respect to Figures 18, 21, 78A.

[0752] Em vários aspectos, um ou mais dentre os processos da presente descrição podem ser executados por um circuito de controle do instrumento eletrocirúrgico como, por exemplo, o circuito de controle 710 do instrumento cirúrgico 700, o circuito de controle 760 do instrumento cirúrgico 750 e/ou o circuito de controle 760 do instrumento cirúrgico 790. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 13, um circuito de controle para executar um ou mais dentre os processos da presente descrição pode compreender um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplados a ao menos um circuito de memória 504 que armazena instruções de programa, que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute o um ou mais processos. Alternativamente, um ou mais dentre os processos da presente descrição podem ser executados por um ou mais dentre os circuitos de controle representados nas Figuras 14 e 15. Em certos aspectos, um instrumento eletrocirúrgico pode incluir uma mídia de armazenamento não transitório que armazena um ou mais algoritmos para executar um ou mais dentre os processos da presente descrição.[0752] In various aspects, one or more of the processes of the present description may be performed by a control circuit of the electrosurgical instrument, such as, for example, the control circuit 710 of the surgical instrument 700, the control circuit 760 of the surgical instrument 750 and/or the control circuit 760 of the surgical instrument 790. In certain aspects, as illustrated in Figure 13, a control circuit for performing one or more of the processes of the present disclosure may comprise one or more processors 502 (e.g., microprocessor, microcontroller) coupled to at least one memory circuit 504 that stores program instructions, which, when executed by processor 502, cause processor 502 to execute the one or more processes. Alternatively, one or more of the processes of the present disclosure may be performed by one or more of the control circuits depicted in Figures 14 and 15. In certain aspects, an electrosurgical instrument may include a non-transient storage media that stores one or more algorithms for executing one or more of the processes of the present description.

[0753] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos seguintes exemplos numerados:[0753] Various aspects of the subject matter described in this document are defined in the following numbered examples:

[0754] Exemplo 1 - Um instrumento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade que compreende uma lâmina ultrassônica e um braço de aperto. O braço de aperto é móvel em relação à lâmina ultrassônica para fazer a transição do atuador de extremidade entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto. O instrumento cirúrgico compreende ainda um transdutor configurado para gerar uma saída de energia ultrassônica e um guia de onda configurado para transmitir a saída de energia ultrassônica para a lâmina ultrassônica. O instrumento cirúrgico compreende ainda um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que ultrapassar um limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um primeiro sistema eletromecânico, e em que ultrapassar um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um segundo sistema eletromecânico diferente do primeiro sistema eletromecânico.[0754] Example 1 - A surgical instrument comprising an end actuator comprising an ultrasonic blade and a clamping arm. The clamping arm is movable relative to the ultrasonic blade to transition the end actuator between an open configuration and a closed configuration to clamp tissue between the ultrasonic blade and the clamping arm. The surgical instrument further comprises a transducer configured to generate an ultrasonic energy output and a waveguide configured to transmit the ultrasonic energy output to the ultrasonic blade. The surgical instrument further comprises a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein exceeding a predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to execute a first electromechanical system, and wherein exceeding a predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit to execute a second electromechanical system different from the first electromechanical system.

[0755] Exemplo 2 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 1, em que o parâmetro é a impedância do tecido.[0755] Example 2 - The surgical instrument of Example 1, where the parameter is tissue impedance.

[0756] Exemplo 3 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 1, em que o parâmetro é a temperatura do tecido.[0756] Example 3 - The surgical instrument of Example 1, where the parameter is tissue temperature.

[0757] Exemplo 4 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 3, em que ultrapassar o limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na saída de energia ultrassônica do transdutor.[0757] Example 4 - The surgical instrument of any of Examples 1 to 3, where exceeding the predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to make a change in the ultrasonic energy output of the transducer.

[0758] Exemplo 5 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 4, compreendendo ainda um motor configurado para movimentar o braço de aperto em direção à configuração fechada, e em que ultrapassar o limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na potência fornecida ao motor.[0758] Example 5 - The surgical instrument of any one of Examples 1 to 4, further comprising a motor configured to move the clamping arm toward the closed configuration, and wherein exceeding the predetermined lower limit of the parameter causes the circuit to control system makes a change in the power supplied to the engine.

[0759] Exemplo 6 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 5, em que o primeiro sistema eletromecânico é configurado para vedar e cortar o tecido.[0759] Example 6 - The surgical instrument of any one of Examples 1 to 5, wherein the first electromechanical system is configured to seal and cut tissue.

[0760] Exemplo 7 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 1 a 6, em que o segundo sistema eletromecânico é configurado para fazer a transição do atuador de extremidade entre a configuração aberta e a configuração fechada.[0760] Example 7 - The surgical instrument of any one of Examples 1 to 6, wherein the second electromechanical system is configured to transition the end actuator between the open configuration and the closed configuration.

[0761] Exemplo 8 - Um instrumento cirúrgico que compreende uma primeira garra, uma segunda garra móvel em relação à primeira garra entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender tecido entre a primeira garra e a segunda garra, um motor configurado para movimentar a segunda garra em direção à configuração fechada, e um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que atingir um limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na energia aplicada ao tecido, e em que atingir um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na energia aplicada ao motor.[0761] Example 8 - A surgical instrument comprising a first claw, a second claw movable relative to the first claw between an open configuration and a closed configuration for clamping tissue between the first claw and the second claw, a motor configured to move the second claw toward the closed configuration, and a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein reaching a predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to effect a change in the energy applied to the tissue, and wherein reaching a predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit to make a change in the energy applied to the motor.

[0762] Exemplo 9 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 8, em que o parâmetro é a impedância do tecido.[0762] Example 9 - The surgical instrument of Example 8, where the parameter is tissue impedance.

[0763] Exemplo 10 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 8, em que o parâmetro é a temperatura do tecido.[0763] Example 10 - The surgical instrument of Example 8, where the parameter is tissue temperature.

[0764] Exemplo 11 - Um instrumento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade que compreende uma lâmina ultrassônica e um braço de aperto. O braço de aperto é móvel em relação à lâmina ultrassônica para fazer a transição do atuador de extremidade entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender o tecido entre a lâmina ultrassônica e o braço de aperto. O instrumento cirúrgico compreende ainda um transdutor configurado para gerar uma saída de energia ultrassônica e um guia de onda configurado para transmitir a saída de energia ultrassônica para a lâmina ultrassônica. O instrument cirúrgico compreende ainda um circuito de controle configurado para monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico, em que uma leitura maior ou igual a um limite superior predeterminado faz com que o circuito de controle execute um primeiro sistema eletromecânico, e em que uma leitura menor ou igual a um limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle execute um segundo sistema eletromecânico diferente do primeiro sistema eletromecânico.[0764] Example 11 - A surgical instrument comprising an end actuator comprising an ultrasonic blade and a clamping arm. The clamping arm is movable relative to the ultrasonic blade to transition the end actuator between an open configuration and a closed configuration to clamp tissue between the ultrasonic blade and the clamping arm. The surgical instrument further comprises a transducer configured to generate an ultrasonic energy output and a waveguide configured to transmit the ultrasonic energy output to the ultrasonic blade. The surgical instrument further comprises a control circuit configured to monitor a parameter of the surgical instrument, wherein a reading greater than or equal to a predetermined upper limit causes the control circuit to execute a first electromechanical system, and wherein a reading less than or equal to a predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit to execute a second electromechanical system different from the first electromechanical system.

[0765] Exemplo 12 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 11, em que o parâmetro é impedância do tecido.[0765] Example 12 - The surgical instrument of Example 11, where the parameter is tissue impedance.

[0766] Exemplo 13 - O instrumento cirúrgico do Exemplo 11, em que o parâmetro é a temperatura do tecido.[0766] Example 13 - The surgical instrument of Example 11, where the parameter is tissue temperature.

[0767] Exemplo 14 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 11 a 13, em que ultrapassar o limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na saída de energia ultrassônica do transdutor.[0767] Example 14 - The surgical instrument of any of Examples 11 to 13, where exceeding the predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit to make a change in the ultrasonic energy output of the transducer.

[0768] Exemplo 15 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 11 a 14, compreendendo ainda um motor configurado para movimentar o braço de aperto em direção à configuração fechada, e em que cair abaixo do limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle realize uma alteração na potência fornecida ao motor.[0768] Example 15 - The surgical instrument of any one of Examples 11 to 14, further comprising a motor configured to move the clamping arm toward the closed configuration, and wherein falling below the predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit makes a change in the power supplied to the engine.

[0769] Exemplo 16 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 11 a 15, em que o primeiro sistema eletromecânico é configurado para vedar e cortar o tecido.[0769] Example 16 - The surgical instrument of any one of Examples 11 to 15, wherein the first electromechanical system is configured to seal and cut tissue.

[0770] Exemplo 17 - O instrumento cirúrgico de qualquer um dos Exemplos 11 a 16, em que o segundo sistema eletromecânico é configurado para fazer a transição do atuador de extremidade entre a configuração aberta e a configuração fechada.[0770] Example 17 - The surgical instrument of any of Examples 11 to 16, wherein the second electromechanical system is configured to transition the end actuator between the open configuration and the closed configuration.

[0771] Embora várias formas tenham sido ilustradas e descritas, não é intenção do requerente restringir ou limitar o escopo das reivindicações anexadas a tal detalhe. Numerosas modificações, variações, alterações, substituições, combinações e equivalentes destas formas podem ser implementadas e ocorrerão aos versados na técnica sem se que afaste do escopo da presente descrição. Além disso, a estrutura de cada elemento associado com a forma pode ser alternativamente descrita como um meio para fornecer a função realizada pelo elemento. Além disso, onde forem descritos materiais para determinados componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as reivindicações em anexo pretendem cobrir todas essas modificações, combinações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações em anexo se destinam a cobrir todas essas modificações, variações, alterações, substituições, modificações e equivalentes.[0771] Although various forms have been illustrated and described, it is not the intention of the applicant to restrict or limit the scope of the claims attached to such detail. Numerous modifications, variations, alterations, substitutions, combinations and equivalents of these forms can be implemented and will occur to those skilled in the art without departing from the scope of the present description. Furthermore, the structure of each element associated with the form can alternatively be described as a means to provide the function performed by the element. Furthermore, where materials for certain components are described, other materials may be used. It should be understood, therefore, that the foregoing description and the appended claims are intended to cover all such modifications, combinations and variations falling within the scope of the presented embodiments. The attached claims are intended to cover all such modifications, variations, alterations, substitutions, modifications and equivalents.

[0772] A descrição detalhada precedente apresentou várias formas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, através de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação destes. Os versados na técnica reconhecerão, contudo, que alguns aspectos dos aspectos aqui descritos, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, como um ou mais programas de computador executados em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas executados em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais microprocessadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação dos mesmos, e que projetar o conjunto de circuitos e/ou escrever o código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática do versado na técnica, à luz desta descrição. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais produtos de programa em uma variedade de formas e que uma forma ilustrativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais utilizado para efetivamente realizar a distribuição.[0772] The preceding detailed description has presented various forms of the devices and/or processes through the use of block diagrams, flowcharts and/or examples. Although these block diagrams, flowcharts and/or examples contain one or more functions and/or operations, it will be understood by those skilled in the art that each function and/or operation within these block diagrams, flowcharts and/or examples can be implemented, individually. and/or collectively, across a wide range of hardware, software, firmware or virtually any combination thereof. Those skilled in the art will recognize, however, that some aspects of the aspects described herein, in whole or in part, may be equivalently implemented on integrated circuits, as one or more computer programs running on one or more computers (e.g., as one or more programs running on one or more computer systems), as one or more programs running on one or more processors (e.g., as one or more programs running on one or more microprocessors), as firmware, or virtually any combination thereof, and that designing the circuitry and/or writing the code for the software and firmware would be within the scope of practice of one skilled in the art, in light of this description. Furthermore, those skilled in the art will understand that the mechanisms of the subject matter described herein may be distributed as one or more program products in a variety of forms and that an illustrative form of the subject matter described herein is applicable regardless of the specific type of data transmission medium. signals used to effectively carry out distribution.

[0773] As instruções usadas para programar a lógica para executar vários aspectos descritos podem ser armazenadas em uma memória no sistema, como memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), cache, memória flash ou outro armazenamento. Além disso, as instruções podem ser distribuídas através de uma rede ou por meio de outras mídias legíveis por computador. Dessa forma uma mídia legível por máquina pode incluir qualquer mecanismo para armazenar ou transmitir informações em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador), mas não se limita a, disquetes, discos ópticos, disco compacto de memória só de leitura (CD-ROMs), e discos óptico- dínamos discos, memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), memória só de leitura programável apagável (EPROM), memória só de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM), cartões magnéticos ou ópticos, memória flash, ou uma mídia tangível de armazenamento legíveis por máquina usada na transmissão de informações pela Internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais de propagados (por exemplo, ondas portadoras, sinal de infravermelho, sinais digitais, etc.). Consequentemente, a mídia não transitória legível por computador inclui qualquer tipo de mídia legível por máquina adequada para armazenar ou transmitir instruções ou informações eletrônicas em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador).[0773] Instructions used to program logic to perform various aspects described may be stored in a memory in the system, such as dynamic random access memory (DRAM), cache, flash memory, or other storage. Additionally, instructions may be distributed over a network or through other computer-readable media. Thus a machine-readable medium may include any mechanism for storing or transmitting information in a form readable by a machine (e.g., a computer), but is not limited to, floppy disks, optical discs, read-only memory compact disk ( CD-ROMs), and optical disks - dynamo disks, read-only memory (ROM), random access memory (RAM), erasable programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), cards magnetic or optical devices, flash memory, or a tangible machine-readable storage medium used in the transmission of information over the Internet via an electrical, optical, acoustic cable, or other forms of propagated signals (e.g., carrier waves, infrared signal, digital signals, etc.). Accordingly, non-transitory computer-readable media includes any type of machine-readable media suitable for storing or transmitting electronic instructions or information in a form readable by a machine (e.g., a computer).

[0774] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "circuito de controle" pode se referir a, por exemplo, um conjunto de circuitos com fio, circuitos programáveis (por exemplo, um processador de computador que compreende um ou mais núcleos de processamento de instrução individuais, unidade de processamento, processador, microcontrolador, unidade do microcontrolador, controlador, processador de sinal digital (DSP), dispositivo lógico programável (PLD), matriz lógica programável (PLA), ou arranjo de portas programável em campo (FPGA)), circuitos de máquinas de estado, firmware que armazena instruções executadas pelo circuito programável, e qualquer combinação dos mesmos. O circuito de controle pode, coletiva ou individualmente, ser incorporado como circuito elétrico que é parte de um sistema maior, por exemplo, um circuito integrado (IC), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um sistema incorporado na placa (SoC), computadores do tipo desktop, computadores do tipo laptop, computadores do tipo tablet, servidores, smartphones etc. Consequentemente, conforme utilizado aqui, "circuito de controle" inclui, mas não se limita a, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito elétrico isolado, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação para finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para finalidades gerais configurado por um programa de computador que, ao menos parcialmente, execute processos e/ou dispositivos aqui descritos, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que, ao menos parcialmente, execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, chave de comunicação, ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto aqui descrito pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação destes.[0774] As used in any aspect of the present invention, the term "control circuit" may refer to, for example, a set of wired circuits, programmable circuits (e.g., a computer processor comprising one or more cores individual instruction processing unit, processing unit, processor, microcontroller, microcontroller unit, controller, digital signal processor (DSP), programmable logic device (PLD), programmable logic array (PLA), or field programmable gate array ( FPGA)), state machine circuits, firmware that stores instructions executed by the programmable circuit, and any combination thereof. The control circuit may, collectively or individually, be incorporated as an electrical circuit that is part of a larger system, e.g., an integrated circuit (IC), an application-specific integrated circuit (ASIC), a system embedded on board (SoC) ), desktop-type computers, laptop-type computers, tablet-type computers, servers, smartphones, etc. Accordingly, as used herein, "control circuit" includes, but is not limited to, electrical circuits that have at least one isolated electrical circuit, electrical circuits that have at least one integrated circuit, electrical circuits that have at least one integrated circuit for specific application, electrical circuits that form a general-purpose computing device configured by a computer program (e.g., a general-purpose computer configured by a computer program that, at least partially, executes processes and/or devices described herein, or a microprocessor configured by a computer program that, at least partially, executes the processes and/or devices described herein), electrical circuits that form a memory device (e.g., forms of random access memory), and/or circuits electrical devices that form a communications device (for example, a modem, communication switch, or optical-electrical equipment). Those skilled in the art will recognize that the subject matter described herein can be implemented in analog or digital mode, or in some combination thereof.

[0775] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "lógico" pode se referir a um aplicativo, software, firmware e/ou circuito configurado para executar quaisquer das operações anteriormente mencionadas. O software pode ser incorporado como um pacote de software, um código, instruções, conjuntos de instruções e/ou dados registados na mídia de armazenamento não transitório legível por computador. O firmware pode ser incorporado como código, instruções ou conjuntos de instruções e/ou dados que são codificados rigidamente (por exemplo, não voláteis) em dispositivos de memória.[0775] As used in any aspect of the present invention, the term "logic" may refer to an application, software, firmware and/or circuit configured to perform any of the aforementioned operations. The software may be embodied as a software package, code, instructions, instruction sets and/or data recorded on non-transitory computer-readable storage media. Firmware may be embodied as code, instructions or sets of instructions, and/or data that are hard-coded (e.g., non-volatile) in memory devices.

[0776] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, os termos "componente", "sistema", "módulo" e similares podem se referir a uma entidade relacionada a computador, seja hardware, uma combinação de hardware e software, software ou software em execução.[0776] As used in any aspect of the present invention, the terms "component", "system", "module" and the like may refer to a computer-related entity, whether hardware, a combination of hardware and software, software or running.

[0777] Como aqui usado em um aspecto na presente invenção, um "algoritmo" se refere à sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, onde uma "etapa" se refere à manipulação de quantidades físicas e/ou estados lógicos que podem, embora não necessariamente precisem, assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou congêneres. Esses termos e termos similares podem estar associados às grandezas físicas apropriadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.[0777] As used herein in one aspect of the present invention, an "algorithm" refers to the self-consistent sequence of steps that lead to the desired result, where a "step" refers to the manipulation of physical quantities and/or logical states that can, although they need not necessarily, take the form of electrical or magnetic signals that can be stored, transferred, combined, compared and manipulated in any other way. It is common usage to call these signals bits, values, elements, symbols, characters, terms, numbers or the like. These terms and similar terms may be associated with appropriate physical quantities and are merely convenient identifications applied to such quantities and/or states.

[0778] Uma rede pode incluir uma rede comutada de pacotes. Os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações de rede comutada de pacotes selecionado. Um protocolo de comunicações exemplificador pode incluir um protocolo de comunicações Ethernet que pode ser capaz de permitir a comunicação com o uso de um protocolo de controle de transmissão/protocolo de Internet (TCP/IP). O protocolo Ethernet pode se conformar ou ser compatível com o padrão Ethernet publicado pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) intitulado "IEEE 802.3 Standard", publicado em dezembro de 2008 e/ou versões posteriores deste padrão. Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações X.25. O protocolo de comunicações X.25 pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações frame-relay. O protocolo de comunicações frame-relay pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) e/ou the American National Standards Institute (ANSI). Alternativamente ou adicionalmente, os transceptores podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicação ATM ("asynchronous transfer mode", modo de transferência assíncrono). O protocolo de comunicação ATM pode se conformar ou ser compatível com um padrão ATM publicado pelo fórum ATM intitulado "ATM-MPLS Network Interworking 2.0" publicado em agosto de 2001, e/ou versões posteriores desse padrão. Obviamente, protocolos de comunicação de rede orientados por conexão diferentes e/ou pós-desenvolvidos são igualmente contemplados na presente invenção.[0778] A network may include a packet switched network. Communication devices may be capable of communicating with each other using a selected packet switched network communications protocol. An exemplary communications protocol may include an Ethernet communications protocol that may be capable of enabling communication using a transmission control protocol/Internet protocol (TCP/IP). The Ethernet protocol may conform to or be compatible with the Ethernet standard published by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entitled "IEEE 802.3 Standard" published in December 2008 and/or later versions of this standard. Alternatively or additionally, the communication devices may be able to communicate with each other using an X.25 communications protocol. The X.25 communications protocol may conform to or be compatible with a standard promulgated by the International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Alternatively or additionally, the communication devices may be able to communicate with each other using a frame-relay communications protocol. The frame-relay communications protocol may conform to or be compatible with a standard promulgated by the Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) and/or the American National Standards Institute (ANSI). Alternatively or additionally, the transceivers may be able to communicate with each other using an ATM ("asynchronous transfer mode" communication protocol). The ATM communication protocol may conform to or be compatible with an ATM standard published by the ATM forum entitled "ATM-MPLS Network Interworking 2.0" published in August 2001, and/or later versions of that standard. Obviously, different and/or post-developed connection-oriented network communication protocols are also contemplated in the present invention.

[0779] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica evidente a partir da descrição precedente, é entendido que, ao longo da descrição precedente, as discussões que usam termos como "processamento", ou "computação", ou "cálculo", ou "determinação", ou "exibição", ou similares, se referem à ação e aos processos de um computador, ou dispositivo de computação eletrônica similar, que manipule e transforme os dados representados sob a forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo similar sob a forma de grandezas físicas nas memórias ou nos registros do computador, ou em outros dispositivos similares de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.[0779] Unless expressly stated otherwise, as is evident from the foregoing description, it is understood that throughout the foregoing description, discussions using terms such as "processing", or "computation", or "calculation", or " determination", or "display", or similar, refer to the action and processes of a computer, or similar electronic computing device, that manipulates and transforms data represented in the form of physical (electronic) quantities in records and memories computer in other data similarly represented in the form of physical quantities in computer memories or records, or in other similar information storage, transmission or display devices.

[0780] Um ou mais componentes podem ser chamados na presente invenção de "configurado para", "configurável para", "operável/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "conformável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhecerão que "configurado para" pode, de modo geral, abranger componentes em estado ativo e/ou componentes em estado inativo e/ou componentes em estado de espera, exceto quando o contexto determinar o contrário.[0780] One or more components may be referred to in the present invention as "configured for", "configurable for", "operable for", "adapted for", "capable of", "conformable for", etc. Those skilled in the art will recognize that "configured for" may generally encompass components in an active state and/or components in an inactive state and/or components in a standby state, except where the context dictates otherwise.

[0781] Os termos "proximal" e "distal" são utilizados aqui com referência a um médico que manipula a porção de empunhadura do instrumento cirúrgico. O termo "proximal" se refere à porção mais próxima ao médico, e o termo "distal" se refere à porção situada na direção oposta ao médico. Também será entendido que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "vertical","horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na presente invenção com relação aos desenhos. Entretanto, instrumentos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e esses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.[0781] The terms "proximal" and "distal" are used herein with reference to a physician who manipulates the handle portion of the surgical instrument. The term "proximal" refers to the portion closest to the physician, and the term "distal" refers to the portion located in the direction away from the physician. It will also be understood that, for the sake of convenience and clarity, spatial terms such as "vertical", "horizontal", "up" and "down" may be used in the present invention with respect to the drawings. However, surgical instruments can be used in many orientations and positions, and these terms are not intended to be limiting and/or absolute.

[0782] As pessoas versadas na técnica reconhecerão que, em geral, os termos usados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) destinam-se geralmente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o termo "tendo" deve ser interpretado como "tendo, ao menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que, quando um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na reivindicação e, na ausência de tal menção, nenhuma intenção estará presente. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes reivindicações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindicação. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implicando que a introdução de uma menção da reivindicação pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer reivindicação específica contendo a menção da reivindicação introduzida a reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação inclui as frases introdutórias "um ou mais" ou "ao menos um" e artigos indefinidos, como "um, uns" ou "uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado como significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de reivindicação.[0782] Persons skilled in the art will recognize that, in general, terms used herein, and particularly in the appended claims (e.g., bodies of appended claims) are generally intended as "open" terms (e.g., the term "including" shall be construed as "including, but not limited to", the term "having" shall be construed as "having, at least", the term "includes" shall be construed as "includes, but is not limited to ", etc.). It will further be understood by those skilled in the art that, when a specific number of an introduced claim statement is intended, such intention will be expressly mentioned in the claim and, in the absence of such mention, no intention will be present. For example, as an aid to understanding, the following attached claims may contain use of the introductory phrases "at least one" and "one or more" to introduce claim mentions. However, the use of such phrases should not be interpreted as implying that the introduction of a mention of the claim by the indefinite articles "a, ones" or "a, ones" limits any specific claim containing the introduced claim mention to claims containing only such mention, even when the same claim includes the introductory phrases "one or more" or "at least one" and indefinite articles such as "one, ones" or "a, ones" (e.g., "one, ones" and /or "one" should typically be interpreted as meaning "at least one" or "one or more"); the same goes for the use of definite articles used to introduce claims.

[0783] Além disso, mesmo se um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipicamente interpretada como significando ao menos o número mencionado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, em casos onde é usada uma convenção análoga a "ao menos um dentre A, B e C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Em casos nos quais é usada uma convenção análoga a "ao menos um dentre A, B ou C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindicações ou nos desenhos, deve ser entendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o contexto determinar indicar algo diferente. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente entendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".[0783] Furthermore, even if a specific number of an introduced claim statement is explicitly mentioned, those skilled in the art will recognize that such mention needs to typically be interpreted as meaning at least the mentioned number (e.g., the mere mention of "two mentions", without other modifiers, typically means at least two mentions, or two or more mentions). Furthermore, in cases where a convention analogous to "at least one of A, B, and C, etc." is used, this construction is generally intended to have the sense in which the convention would be understood by (e.g., "a system that has at least one of A, B, and C" would include, but is not limited to, systems that have A alone, B alone, C alone, A and B together, A and C together, B and C together, and/ or A, B and C together, etc.). In cases in which a convention analogous to "at least one of A, B, or C, etc." is used, this construction is generally intended to have the sense in which the convention would be understood by (e.g., "a system that has at least one of A, B, and C" would include, but is not limited to, systems that have A alone, B alone, C alone, A and B together, A and C together, B and C together, and/or A , B and C together, etc.). It will further be understood by those skilled in the art that typically a word and/or a disjunctive phrase presenting two or more alternative terms, whether in the description, the claims or the drawings, should be understood as contemplating the possibility of including one of the terms, any of the terms or both terms, except when the context determines to indicate otherwise. For example, the phrase "A or B" will typically be understood as including the possibilities of "A" or "B" or "A and B".

[0784] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas podem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários diagramas de fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes daquelas que estão ilustradas, ou podem ser executadas simultaneamente. Exemplos dessas ordenações alternativas podem incluir ordenações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, incrementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.[0784] With respect to the attached claims, those skilled in the art will understand that the operations mentioned therein can generally be performed in any order. Furthermore, although various operational flow diagrams are presented in one or more sequences, it should be understood that the various operations may be performed in orders other than those illustrated, or may be performed simultaneously. Examples of such alternative orderings may include overlapping, interleaved, interrupted, reordered, incremental, preparatory, supplementary, simultaneous, inverse, or other variant orderings, except where the context dictates otherwise. Furthermore, terms such as "responsive to", "related to" or other adjective participles are not generally intended to exclude these variants, except when the context dictates otherwise.

[0785] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma exemplificação" ou "uma (1) exemplificação", e similares significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspecto", "em um aspecto", "em uma exemplificação", "em uma (1) exemplificação", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.[0785] It is worth noting that any reference to "one (1) aspect", "an aspect", "an exemplification" or "one (1) exemplification", and the like means that a particular feature, structure or characteristic described in connection with the aspect is included in at least one aspect. Accordingly, the use of expressions such as "in one (1) aspect", "in one aspect", "in an exemplification", "in one (1) exemplification", in various places throughout this specification does not necessarily refer to the same aspect. Furthermore, specific features, structures or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more aspects.

[0786] Qualquer pedido de patente, patente, publicação não de patente ou outro material de descrição mencionado neste relatório descritivo e/ou mencionado em qualquer folha de dados de pedido está aqui incorporado a título de referência, até o ponto em que os materiais incorporados não são inconsistentes com isso. Desse modo, e na medida do necessário, a descrição como explicitamente aqui apresentada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entre em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de descrição existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de descrição existente.[0786] Any patent application, patent, non-patent publication or other disclosure material mentioned in this specification and/or mentioned in any application data sheet is incorporated herein by reference, to the extent that the incorporated materials are not inconsistent with it. Accordingly, and to the extent necessary, the description as explicitly set forth herein supersedes any conflicting material incorporated into the present invention by reference. Any material, or portion thereof, which is incorporated herein by reference but which conflicts with the existing definitions, statements, or other descriptive materials set forth herein is incorporated herein only to the extent that there is no conflict between the incorporated material and the existing description material.

[0787] Em suma, foram descritos numerosos benefícios que resultam do emprego dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa revelada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, permitir que o versado na técnica use as várias modalidades e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global.[0787] In summary, numerous benefits have been described that result from the use of the concepts described in this document. The aforementioned description of one or more embodiments has been presented for purposes of illustration and description. This description is not intended to be exhaustive nor to limit the invention to the precise form disclosed. Modifications or variations are possible in light of the above teachings. One or more embodiments have been chosen and described for the purpose of illustrating the principles and practical application and thereby enabling one skilled in the art to use the various modalities and with various modifications as may be convenient for the specific use contemplated. The attached claims are intended to define the overall scope.

Claims (6)

1. Instrumento cirúrgico (1104), compreendendo: um atuador de extremidade (1122), compreendendo: uma lâmina ultrassônica (1128); e um braço de aperto (1140) compreendendo um circuito de detecção de tecido (3314) e móvel em relação à lâmina ultrassônica (1128) para fazer a transição do atuador de extremidade (1122) entre uma configuração aberta e uma configuração fechada para prender tecido entre a lâmina ultrassônica (1128) e o braço de aperto (1140); um transdutor (1120) configurado para gerar uma saída de energia ultrassônica; um guia de onda configurado para transmitir a saída de energia ultrassônica para a lâmina ultrassônica (1128); e um circuito de controle (760) configurado para: determinar uma posição do tecido com base em dados recebidos a partir do circuito de detecção de tecido (3314), e ajustar uma carga de braço de aperto (1140) com base no mesmo; monitorar um parâmetro do instrumento cirúrgico (1104), em que o parâmetro faz com que o circuito de controle (760) efetue um primeiro sistema eletromecânico (132002) e um segundo sistema eletromecânico (132002), sendo que o primeiro sistema eletromecânico (132002) está configurado para vedar e cortar o tecido e o segundo sistema eletromecânico (132002) está configurado para aplicar uma força pelo atuador de extremidade (1122) ao tecido localizado entre o braço de aperto (1140) e a lâmina ultrassônica (1128), e em que os primeiro e segundo sistemas eletromecânicos (132002) são coordenados em operação para produzir um efeito correlacionado no tecido; determinar que o parâmetro ultrapassa um limite superior predeterminado do parâmetro que faz com que o circuito de controle (760) reduza uma potência entregue ao tecido e mantenha a força aplicada pelo atuador de extremidade (1122) ao tecido localizado entre o braço de aperto (1140) e a lâmina ultrassônica (1128), sendo que o efeito correlacionado no tecido reduz o parâmetro abaixo do limite superior predeterminado; determinar que o parâmetro ultrapassa um limite inferior predeterminado do parâmetro que faz com que o circuito de controle (760) mantenha a potência entregue ao tecido e aumente a força aplicada pelo atuador de extremidade (1122) ao tecido localizado entre o braço de aperto (1140) e a lâmina ultrassônica (1128), em que o efeito correlacionado no tecido aumenta o parâmetro acima do limite inferior predeterminado; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar que o parâmetro aumenta acima do limite inferior predeterminado do parâmetro que faz com que o circuito de controle (760) mantenha a potência entregue ao tecido e diminua a força aplicada pelo atuador de extremidade (1122) ao tecido localizado entre o braço de aperto (1140) e a lâmina ultrassônica (1128), em que o efeito correlacionado no tecido aumenta o parâmetro acima do limite superior predeterminado; e determinar que o parâmetro aumenta acima do limite superior predeterminado do parâmetro que faz com que o circuito de controle (760) aumente a potência entregue ao tecido e mantenha a força aplicada pelo atuador de extremidade (1122) ao tecido localizado entre o braço de aperto (1140) e a lâmina ultrassônica (1128), em que o efeito correlacionado no tecido aumenta o parâmetro até atingir um limite final.1. Surgical instrument (1104), comprising: an end actuator (1122), comprising: an ultrasonic blade (1128); and a gripping arm (1140) comprising tissue sensing circuitry (3314) and movable relative to the ultrasonic blade (1128) to transition the end actuator (1122) between an open configuration and a closed configuration for gripping tissue. between the ultrasonic blade (1128) and the clamping arm (1140); a transducer (1120) configured to generate an ultrasonic energy output; a waveguide configured to transmit the ultrasonic energy output to the ultrasonic blade (1128); and a control circuit (760) configured to: determine a position of the fabric based on data received from the fabric detection circuit (3314), and adjust a clamping arm load (1140) based thereon; monitor a parameter of the surgical instrument (1104), wherein the parameter causes the control circuit (760) to effect a first electromechanical system (132002) and a second electromechanical system (132002), the first electromechanical system (132002) is configured to seal and cut the tissue and the second electromechanical system (132002) is configured to apply a force by the end actuator (1122) to the tissue located between the clamping arm (1140) and the ultrasonic blade (1128), and in that the first and second electromechanical systems (132002) are coordinated in operation to produce a correlated effect on the tissue; determining that the parameter exceeds a predetermined upper limit of the parameter that causes the control circuit (760) to reduce a power delivered to the tissue and maintain the force applied by the end actuator (1122) to the tissue located between the clamping arm (1140 ) and the ultrasonic blade (1128), with the correlated effect on the tissue reducing the parameter below the predetermined upper limit; determining that the parameter exceeds a predetermined lower limit of the parameter that causes the control circuit (760) to maintain power delivered to the tissue and increase the force applied by the end actuator (1122) to the tissue located between the clamping arm (1140 ) and the ultrasonic blade (1128), in which the correlated effect on the tissue increases the parameter above the predetermined lower limit; characterized by the fact that it further comprises: determining that the parameter increases above the predetermined lower limit of the parameter that causes the control circuit (760) to maintain the power delivered to the tissue and decrease the force applied by the end actuator (1122) to the tissue located between the clamping arm (1140) and the ultrasonic blade (1128), wherein the correlated effect on the tissue increases the parameter above the predetermined upper limit; and determining that the parameter increases above the predetermined upper limit of the parameter that causes the control circuit (760) to increase the power delivered to the tissue and maintain the force applied by the end actuator (1122) to the tissue located between the clamping arm (1140) and the ultrasonic blade (1128), in which the correlated effect on the tissue increases the parameter until reaching a final limit. 2. Instrumento cirúrgico (1104), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro é impedância de tecido.2. Surgical instrument (1104), according to claim 1, characterized by the fact that the parameter is tissue impedance. 3. Instrumento cirúrgico (1104), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro é temperatura de tecido.3. Surgical instrument (1104), according to claim 1, characterized by the fact that the parameter is tissue temperature. 4. Instrumento cirúrgico (1104), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ultrapassagem do limite superior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle (760) realize uma alteração na saída de energia ultrassônica do transdutor (1120).4. Surgical instrument (1104), according to claim 1, characterized by the fact that exceeding the predetermined upper limit of the parameter causes the control circuit (760) to make a change in the ultrasonic energy output of the transducer (1120 ). 5. Instrumento cirúrgico (1104), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um motor configurado para movimentar o braço de aperto (1140) em direção à configuração fechada, e em que ultrapassar o limite inferior predeterminado do parâmetro faz com que o circuito de controle (760) realize uma alteração na potência fornecida ao motor.5. Surgical instrument (1104), according to claim 1, characterized by the fact that it further comprises a motor configured to move the clamping arm (1140) towards the closed configuration, and which exceeds the predetermined lower limit of the parameter causes the control circuit (760) to make a change in the power supplied to the engine. 6. Instrumento cirúrgico (1104), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ultrapassagem do limite inferior predeterminado do parâmetro inibe o primeiro sistema eletromecânico (132002) de cortar e vedar o tecido.6. Surgical instrument (1104), according to claim 1, characterized by the fact that exceeding the predetermined lower limit of the parameter inhibits the first electromechanical system (132002) from cutting and sealing the tissue.
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